ghc/compiler/main/HscTypes.lhs

   1 %
   2 % (c) The University of Glasgow, 2000
   3 %
   4 \section[HscTypes]{Types for the per-module compiler}
   5
   6 \begin{code}
   7 module HscTypes (
   8         Finder, ModuleLocation(..),
   9
  10         ModDetails(..), ModIface(..), GlobalSymbolTable,
  11         HomeSymbolTable, PackageSymbolTable,
  12         HomeIfaceTable, PackageIfaceTable,
  13         lookupTable, lookupTableByModName,
  14
  15         IfaceDecls(..),
  16
  17         VersionInfo(..), initialVersionInfo,
  18
  19         TyThing(..), groupTyThings,
  20
  21         TypeEnv, extendTypeEnv, lookupTypeEnv,
  22
  23         WhetherHasOrphans, ImportVersion, WhatsImported(..),
  24         PersistentRenamerState(..), IsBootInterface, Avails, DeclsMap,
  25         IfaceInsts, IfaceRules, GatedDecl,
  26         OrigNameEnv(..), OrigNameNameEnv, OrigNameIParamEnv,
  27         AvailEnv, AvailInfo, GenAvailInfo(..),
  28         PersistentCompilerState(..),
  29
  30         Deprecations(..), lookupDeprec,
  31
  32         InstEnv, ClsInstEnv, DFunId,
  33
  34         GlobalRdrEnv, RdrAvailInfo,
  35
  36         -- Provenance
  37         Provenance(..), ImportReason(..), PrintUnqualified,
  38         pprNameProvenance, hasBetterProv
  39
  40     ) where
  41
  42 #include "HsVersions.h"
  43
  44 import RdrName          ( RdrNameEnv, emptyRdrEnv )
  45 import Name             ( Name, NameEnv, NamedThing,
  46                           emptyNameEnv, unitNameEnv, extendNameEnv, plusNameEnv,
  47                           lookupNameEnv, emptyNameEnv, getName, nameModule,
  48                           nameSrcLoc )
  49 import NameSet          ( NameSet )
  50 import OccName          ( OccName )
  51 import Module           ( Module, ModuleName, ModuleEnv,
  52                           lookupModuleEnv, lookupModuleEnvByName
  53                         )
  54 import VarSet           ( TyVarSet )
  55 import VarEnv           ( emptyVarEnv )
  56 import Id               ( Id )
  57 import Class            ( Class )
  58 import TyCon            ( TyCon )
  59
  60 import BasicTypes       ( Version, initialVersion, Fixity )
  61
  62 import HsSyn            ( DeprecTxt )
  63 import RdrHsSyn         ( RdrNameHsDecl, RdrNameTyClDecl )
  64 import RnHsSyn          ( RenamedTyClDecl, RenamedRuleDecl, RenamedInstDecl )
  65
  66 import CoreSyn          ( CoreRule )
  67 import Type             ( Type )
  68
  69 import FiniteMap        ( FiniteMap, emptyFM, addToFM, lookupFM, foldFM )
  70 import Bag              ( Bag )
  71 import Maybes           ( seqMaybe )
  72 import UniqFM           ( UniqFM )
  73 import Outputable
  74 import SrcLoc           ( SrcLoc, isGoodSrcLoc )
  75 import Util             ( thenCmp )
  76 import UniqSupply       ( UniqSupply )
  77 \end{code}
  78
  79 %************************************************************************
  80 %*                                                                      *
  81 \subsection{The Finder type}
  82 %*                                                                      *
  83 %************************************************************************
  84
  85 \begin{code}
  86 type Finder = ModuleName -> IO (Maybe (Module, ModuleLocation))
  87
  88 data ModuleLocation
  89    = ModuleLocation {
  90         hs_file  :: FilePath,
  91         hi_file  :: FilePath,
  92         obj_file :: FilePath
  93       }
  94 \end{code}
  95
  96 For a module in another package, the hs_file and obj_file
  97 components of ModuleLocation are undefined.
  98
  99 The locations specified by a ModuleLocation may or may not
 100 correspond to actual files yet: for example, even if the object
 101 file doesn't exist, the ModuleLocation still contains the path to
 102 where the object file will reside if/when it is created.
 103
 104
 105 %************************************************************************
 106 %*                                                                      *
 107 \subsection{Symbol tables and Module details}
 108 %*                                                                      *
 109 %************************************************************************
 110
 111 A @ModIface@ plus a @ModDetails@ summarises everything we know
 112 about a compiled module.  The @ModIface@ is the stuff *before* linking,
 113 and can be written out to an interface file.  The @ModDetails@ is after
 114 linking; it is the "linked" form of the mi_decls field.
 115
 116 \begin{code}
 117 data ModIface
 118    = ModIface {
 119         mi_module   :: Module,                  -- Complete with package info
 120         mi_version  :: VersionInfo,             -- Module version number
 121         mi_orphan   :: WhetherHasOrphans,       -- Whether this module has orphans
 122
 123         mi_usages   :: [ImportVersion Name],    -- Usages; kept sorted so that it's easy
 124                                                 -- to decide whether to write a new iface file
 125                                                 -- (changing usages doesn't affect the version of
 126                                                 --  this module)
 127
 128         mi_exports  :: Avails,                  -- What it exports
 129                                                 -- Kept sorted by (mod,occ),
 130                                                 -- to make version comparisons easier
 131
 132         mi_globals  :: GlobalRdrEnv,            -- Its top level environment
 133
 134         mi_fixities :: NameEnv Fixity,          -- Fixities
 135         mi_deprecs  :: Deprecations,            -- Deprecations
 136
 137         mi_decls    :: IfaceDecls               -- The RnDecls form of ModDetails
 138      }
 139
 140 data IfaceDecls = IfaceDecls { dcl_tycl  :: [RenamedTyClDecl],  -- Sorted
 141                                dcl_rules :: [RenamedRuleDecl],  -- Sorted
 142                                dcl_insts :: [RenamedInstDecl] } -- Unsorted
 143
 144 -- typechecker should only look at this, not ModIface
 145 -- Should be able to construct ModDetails from mi_decls in ModIface
 146 data ModDetails
 147    = ModDetails {
 148         -- The next three fields are created by the typechecker
 149         md_types    :: TypeEnv,
 150         md_insts    :: [DFunId],        -- Dfun-ids for the instances in this module
 151         md_rules    :: RuleEnv          -- Domain may include Ids from other modules
 152      }
 153 \end{code}
 154
 155 \begin{code}
 156 emptyModDetails :: ModDetails
 157 emptyModDetails
 158   = ModDetails { md_types = emptyTypeEnv,
 159                  md_insts = [],
 160                  md_rules = emptyRuleEnv
 161     }
 162
 163 emptyModIface :: Module -> ModIface
 164 emptyModIface mod
 165   = ModIface { mi_module   = mod,
 166                mi_exports  = [],
 167                mi_globals  = emptyRdrEnv,
 168                mi_deprecs  = NoDeprecs
 169     }
 170 \end{code}
 171
 172 Symbol tables map modules to ModDetails:
 173
 174 \begin{code}
 175 type SymbolTable        = ModuleEnv ModDetails
 176 type IfaceTable         = ModuleEnv ModIface
 177
 178 type HomeIfaceTable     = IfaceTable
 179 type PackageIfaceTable  = IfaceTable
 180
 181 type HomeSymbolTable    = SymbolTable   -- Domain = modules in the home package
 182 type PackageSymbolTable = SymbolTable   -- Domain = modules in the some other package
 183 type GlobalSymbolTable  = SymbolTable   -- Domain = all modules
 184 \end{code}
 185
 186 Simple lookups in the symbol table.
 187
 188 \begin{code}
 189 lookupTable :: ModuleEnv a -> ModuleEnv a -> Name -> Maybe a
 190 -- We often have two Symbol- or IfaceTables, and want to do a lookup
 191 lookupTable ht pt name
 192   = lookupModuleEnv ht mod `seqMaybe` lookupModuleEnv pt mod
 193   where
 194     mod = nameModule name
 195
 196 lookupTableByModName :: ModuleEnv a -> ModuleEnv a -> ModuleName -> Maybe a
 197 -- We often have two Symbol- or IfaceTables, and want to do a lookup
 198 lookupTableByModName ht pt mod
 199   = lookupModuleEnvByName ht mod `seqMaybe` lookupModuleEnvByName pt mod
 200 \end{code}
 201
 202
 203 %************************************************************************
 204 %*                                                                      *
 205 \subsection{Type environment stuff}
 206 %*                                                                      *
 207 %************************************************************************
 208
 209 \begin{code}
 210 type TypeEnv = NameEnv TyThing
 211 emptyTypeEnv = emptyNameEnv
 212
 213 data TyThing = AnId   Id
 214              | ATyCon TyCon
 215              | AClass Class
 216
 217 instance NamedThing TyThing where
 218   getName (AnId id)   = getName id
 219   getName (ATyCon tc) = getName tc
 220   getName (AClass cl) = getName cl
 221 \end{code}
 222
 223
 224 \begin{code}
 225 lookupTypeEnv :: SymbolTable -> Name -> Maybe TyThing
 226 lookupTypeEnv tbl name
 227   = case lookupModuleEnv tbl (nameModule name) of
 228         Just details -> lookupNameEnv (md_types details) name
 229         Nothing      -> Nothing
 230
 231
 232 groupTyThings :: [TyThing] -> FiniteMap Module TypeEnv
 233   -- Finite map because we want the range too
 234 groupTyThings things
 235   = foldl add emptyFM things
 236   where
 237     add :: FiniteMap Module TypeEnv -> TyThing -> FiniteMap Module TypeEnv
 238     add tbl thing = addToFM tbl mod new_env
 239                   where
 240                     name    = getName thing
 241                     mod     = nameModule name
 242                     new_env = case lookupFM tbl mod of
 243                                 Nothing  -> unitNameEnv name thing
 244                                 Just env -> extendNameEnv env name thing
 245
 246 extendTypeEnv :: SymbolTable -> FiniteMap Module TypeEnv -> SymbolTable
 247 extendTypeEnv tbl things
 248   = foldFM add tbl things
 249   where
 250     add mod type_env tbl
 251         = panic "extendTypeEnv" --extendModuleEnv mod new_details
 252         where
 253           new_details
 254              = case lookupModuleEnv tbl mod of
 255                   Nothing      -> emptyModDetails {md_types = type_env}
 256                   Just details -> details {md_types = md_types details
 257                                                      `plusNameEnv` type_env}
 258 \end{code}
 259
 260
 261 %************************************************************************
 262 %*                                                                      *
 263 \subsection{Auxiliary types}
 264 %*                                                                      *
 265 %************************************************************************
 266
 267 These types are defined here because they are mentioned in ModDetails,
 268 but they are mostly elaborated elsewhere
 269
 270 \begin{code}
 271 data VersionInfo
 272   = VersionInfo {
 273         vers_module  :: Version,        -- Changes when anything changes
 274         vers_exports :: Version,        -- Changes when export list changes
 275         vers_rules   :: Version,        -- Changes when any rule changes
 276         vers_decls   :: NameEnv Version
 277                 -- Versions for "big" names only (not data constructors, class ops)
 278                 -- The version of an Id changes if its fixity changes
 279                 -- Ditto data constructors, class operations, except that the version of
 280                 -- the parent class/tycon changes
 281     }
 282
 283 initialVersionInfo :: VersionInfo
 284 initialVersionInfo = VersionInfo { vers_module  = initialVersion,
 285                                    vers_exports = initialVersion,
 286                                    vers_rules   = initialVersion,
 287                                    vers_decls   = emptyNameEnv }
 288
 289 data Deprecations = NoDeprecs
 290                   | DeprecAll DeprecTxt                 -- Whole module deprecated
 291                   | DeprecSome (NameEnv DeprecTxt)      -- Some things deprecated
 292                                                         -- Just "big" names
 293
 294 lookupDeprec :: ModIface -> Name -> Maybe DeprecTxt
 295 lookupDeprec iface name
 296   = case mi_deprecs iface of
 297         NoDeprecs      -> Nothing
 298         DeprecAll txt  -> Just txt
 299         DeprecSome env -> lookupNameEnv env name
 300
 301 type InstEnv    = UniqFM ClsInstEnv             -- Maps Class to instances for that class
 302 type ClsInstEnv = [(TyVarSet, [Type], DFunId)]  -- The instances for a particular class
 303 type DFunId     = Id
 304
 305 type RuleEnv    = NameEnv [CoreRule]
 306
 307 emptyRuleEnv    = emptyVarEnv
 308 \end{code}
 309
 310
 311 \begin{code}
 312 type Avails       = [AvailInfo]
 313 type AvailInfo    = GenAvailInfo Name
 314 type RdrAvailInfo = GenAvailInfo OccName
 315
 316 data GenAvailInfo name  = Avail name     -- An ordinary identifier
 317                         | AvailTC name   -- The name of the type or class
 318                                   [name] -- The available pieces of type/class.
 319                                          -- NB: If the type or class is itself
 320                                          -- to be in scope, it must be in this list.
 321                                          -- Thus, typically: AvailTC Eq [Eq, ==, /=]
 322                         deriving( Eq )
 323                         -- Equality used when deciding if the interface has changed
 324
 325 type AvailEnv     = NameEnv AvailInfo   -- Maps a Name to the AvailInfo that contains it
 326 \end{code}
 327
 328
 329 %************************************************************************
 330 %*                                                                      *
 331 \subsection{ModIface}
 332 %*                                                                      *
 333 %************************************************************************
 334
 335 \begin{code}
 336 type WhetherHasOrphans   = Bool
 337         -- An "orphan" is
 338         --      * an instance decl in a module other than the defn module for
 339         --              one of the tycons or classes in the instance head
 340         --      * a transformation rule in a module other than the one defining
 341         --              the function in the head of the rule.
 342
 343 type IsBootInterface     = Bool
 344
 345 type ImportVersion name  = (ModuleName, WhetherHasOrphans, IsBootInterface, WhatsImported name)
 346
 347 data WhatsImported name  = NothingAtAll                         -- The module is below us in the
 348                                                                 -- hierarchy, but we import nothing
 349
 350                          | Everything Version           -- Used for modules from other packages;
 351                                                         -- we record only the module's version number
 352
 353                          | Specifically
 354                                 Version                 -- Module version
 355                                 (Maybe Version)         -- Export-list version, if we depend on it
 356                                 [(name,Version)]        -- List guaranteed non-empty
 357                                 Version                 -- Rules version
 358
 359                          deriving( Eq )
 360         -- 'Specifically' doesn't let you say "I imported f but none of the rules in
 361         -- the module". If you use anything in the module you get its rule version
 362         -- So if the rules change, you'll recompile, even if you don't use them.
 363         -- This is easy to implement, and it's safer: you might not have used the rules last
 364         -- time round, but if someone has added a new rule you might need it this time
 365
 366         -- The export list field is (Just v) if we depend on the export list:
 367         --      we imported the module without saying exactly what we imported
 368         -- We need to recompile if the module exports changes, because we might
 369         -- now have a name clash in the importing module.
 370 \end{code}
 371
 372
 373 %************************************************************************
 374 %*                                                                      *
 375 \subsection{The persistent compiler state}
 376 %*                                                                      *
 377 %************************************************************************
 378
 379 \begin{code}
 380 data PersistentCompilerState
 381    = PCS {
 382         pcs_PIT :: PackageIfaceTable,   -- Domain = non-home-package modules
 383                                         --   the mi_decls component is empty
 384         pcs_PST :: PackageSymbolTable,  -- Domain = non-home-package modules
 385                                         --   except that the InstEnv components is empty
 386         pcs_insts :: InstEnv,           -- The total InstEnv accumulated from all
 387                                         --   the non-home-package modules
 388         pcs_rules :: RuleEnv,           -- Ditto RuleEnv
 389
 390         pcs_PRS :: PersistentRenamerState
 391      }
 392 \end{code}
 393
 394 The @PersistentRenamerState@ persists across successive calls to the
 395 compiler.
 396
 397 It contains:
 398   * A name supply, which deals with allocating unique names to
 399     (Module,OccName) original names,
 400
 401   * An accumulated InstEnv from all the modules in pcs_PST
 402     The point is that we don't want to keep recreating it whenever
 403     we compile a new module.  The InstEnv component of pcPST is empty.
 404     (This means we might "see" instances that we shouldn't "really" see;
 405     but the Haskell Report is vague on what is meant to be visible,
 406     so we just take the easy road here.)
 407
 408   * Ditto for rules
 409
 410   * A "holding pen" for declarations that have been read out of
 411     interface files but not yet sucked in, renamed, and typechecked
 412
 413 \begin{code}
 414 data PersistentRenamerState
 415   = PRS { prsOrig  :: OrigNameEnv,
 416           prsDecls :: DeclsMap,
 417           prsInsts :: IfaceInsts,
 418           prsRules :: IfaceRules,
 419           prsNS    :: UniqSupply
 420     }
 421 \end{code}
 422
 423 The OrigNameEnv makes sure that there is just one Unique assigned for
 424 each original name; i.e. (module-name, occ-name) pair.  The Name is
 425 always stored as a Global, and has the SrcLoc of its binding location.
 426 Actually that's not quite right.  When we first encounter the original
 427 name, we might not be at its binding site (e.g. we are reading an
 428 interface file); so we give it 'noSrcLoc' then.  Later, when we find
 429 its binding site, we fix it up.
 430
 431 Exactly the same is true of the Module stored in the Name.  When we first
 432 encounter the occurrence, we may not know the details of the module, so
 433 we just store junk.  Then when we find the binding site, we fix it up.
 434
 435 \begin{code}
 436 data OrigNameEnv
 437  = Orig { origNames  :: OrigNameNameEnv,
 438                 -- Ensures that one original name gets one unique
 439           origIParam :: OrigNameIParamEnv
 440                 -- Ensures that one implicit parameter name gets one unique
 441    }
 442
 443 type OrigNameNameEnv   = FiniteMap (ModuleName,OccName) Name
 444 type OrigNameIParamEnv = FiniteMap OccName Name
 445 \end{code}
 446
 447
 448 A DeclsMap contains a binding for each Name in the declaration
 449 including the constructors of a type decl etc.  The Bool is True just
 450 for the 'main' Name.
 451
 452 \begin{code}
 453 type DeclsMap = NameEnv (AvailInfo, Bool, (Module, RdrNameTyClDecl))
 454
 455 type IfaceInsts = Bag GatedDecl
 456 type IfaceRules = Bag GatedDecl
 457
 458 type GatedDecl = (NameSet, (Module, RdrNameHsDecl))
 459 \end{code}
 460
 461
 462 %************************************************************************
 463 %*                                                                      *
 464 \subsection{Provenance and export info}
 465 %*                                                                      *
 466 %************************************************************************
 467
 468 The GlobalRdrEnv gives maps RdrNames to Names.  There is a separate
 469 one for each module, corresponding to that module's top-level scope.
 470
 471 \begin{code}
 472 type GlobalRdrEnv = RdrNameEnv [(Name,Provenance)]      -- The list is because there may be name clashes
 473                                                         -- These only get reported on lookup,
 474                                                         -- not on construction
 475 \end{code}
 476
 477 The "provenance" of something says how it came to be in scope.
 478
 479 \begin{code}
 480 data Provenance
 481   = LocalDef                    -- Defined locally
 482
 483   | NonLocalDef                 -- Defined non-locally
 484         ImportReason
 485         PrintUnqualified
 486
 487 -- Just used for grouping error messages (in RnEnv.warnUnusedBinds)
 488 instance Eq Provenance where
 489   p1 == p2 = case p1 `compare` p2 of EQ -> True; _ -> False
 490
 491 instance Eq ImportReason where
 492   p1 == p2 = case p1 `compare` p2 of EQ -> True; _ -> False
 493
 494 instance Ord Provenance where
 495    compare LocalDef LocalDef = EQ
 496    compare LocalDef (NonLocalDef _ _) = LT
 497    compare (NonLocalDef _ _) LocalDef = GT
 498
 499    compare (NonLocalDef reason1 _) (NonLocalDef reason2 _)
 500       = compare reason1 reason2
 501
 502 instance Ord ImportReason where
 503    compare ImplicitImport ImplicitImport = EQ
 504    compare ImplicitImport (UserImport _ _ _) = LT
 505    compare (UserImport _ _ _) ImplicitImport = GT
 506    compare (UserImport m1 loc1 _) (UserImport m2 loc2 _)
 507       = (m1 `compare` m2) `thenCmp` (loc1 `compare` loc2)
 508
 509
 510 data ImportReason
 511   = UserImport Module SrcLoc Bool       -- Imported from module M on line L
 512                                         -- Note the M may well not be the defining module
 513                                         -- for this thing!
 514         -- The Bool is true iff the thing was named *explicitly* in the import spec,
 515         -- rather than being imported as part of a group; e.g.
 516         --      import B
 517         --      import C( T(..) )
 518         -- Here, everything imported by B, and the constructors of T
 519         -- are not named explicitly; only T is named explicitly.
 520         -- This info is used when warning of unused names.
 521
 522   | ImplicitImport                      -- Imported implicitly for some other reason
 523
 524
 525 type PrintUnqualified = Bool    -- True <=> the unqualified name of this thing is
 526                                 -- in scope in this module, so print it
 527                                 -- unqualified in error messages
 528 \end{code}
 529
 530 \begin{code}
 531 hasBetterProv :: Provenance -> Provenance -> Bool
 532 -- Choose
 533 --      a local thing                 over an   imported thing
 534 --      a user-imported thing         over a    non-user-imported thing
 535 --      an explicitly-imported thing  over an   implicitly imported thing
 536 hasBetterProv LocalDef                              _                              = True
 537 hasBetterProv (NonLocalDef (UserImport _ _ True) _) _                              = True
 538 hasBetterProv (NonLocalDef (UserImport _ _ _   ) _) (NonLocalDef ImplicitImport _) = True
 539 hasBetterProv _                                     _                              = False
 540
 541 pprNameProvenance :: Name -> Provenance -> SDoc
 542 pprNameProvenance name LocalDef            = ptext SLIT("defined at") <+> ppr (nameSrcLoc name)
 543 pprNameProvenance name (NonLocalDef why _) = sep [ppr_reason why,
 544                                               nest 2 (parens (ppr_defn (nameSrcLoc name)))]
 545
 546 ppr_reason ImplicitImport         = ptext SLIT("implicitly imported")
 547 ppr_reason (UserImport mod loc _) = ptext SLIT("imported from") <+> ppr mod <+> ptext SLIT("at") <+> ppr loc
 548
 549 ppr_defn loc | isGoodSrcLoc loc = ptext SLIT("at") <+> ppr loc
 550              | otherwise        = empty
 551 \end{code}