ghc/compiler/typecheck/TcExpr.lhs

   1 %
   2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
   3 %
   4 \section[TcExpr]{Typecheck an expression}
   5
   6 \begin{code}
   7 module TcExpr ( tcApp, tcExpr, tcPolyExpr, tcId ) where
   8
   9 #include "HsVersions.h"
  10
  11 import HsSyn            ( HsExpr(..), HsLit(..), ArithSeqInfo(..),
  12                           HsBinds(..), MonoBinds(..), Stmt(..), StmtCtxt(..),
  13                           mkMonoBind, nullMonoBinds
  14                         )
  15 import RnHsSyn          ( RenamedHsExpr, RenamedRecordBinds )
  16 import TcHsSyn          ( TcExpr, TcRecordBinds, mkHsConApp,
  17                           mkHsTyApp, mkHsLet
  18                         )
  19
  20 import TcMonad
  21 import BasicTypes       ( RecFlag(..) )
  22
  23 import Inst             ( Inst, InstOrigin(..), OverloadedLit(..),
  24                           LIE, emptyLIE, unitLIE, consLIE, plusLIE, plusLIEs,
  25                           lieToList, listToLIE,
  26                           newOverloadedLit, newMethod, newIPDict,
  27                           instOverloadedFun, newDicts, newClassDicts,
  28                           getIPsOfLIE, instToId, ipToId
  29                         )
  30 import TcBinds          ( tcBindsAndThen )
  31 import TcEnv            ( tcInstId,
  32                           tcLookupValue, tcLookupClassByKey,
  33                           tcLookupValueByKey,
  34                           tcExtendGlobalTyVars, tcLookupValueMaybe,
  35                           tcLookupTyCon, tcLookupDataCon
  36                         )
  37 import TcMatches        ( tcMatchesCase, tcMatchLambda, tcStmts )
  38 import TcMonoType       ( tcHsSigType, checkSigTyVars, sigCtxt )
  39 import TcPat            ( badFieldCon )
  40 import TcSimplify       ( tcSimplify, tcSimplifyAndCheck, partitionPredsOfLIE )
  41 import TcImprove        ( tcImprove )
  42 import TcType           ( TcType, TcTauType,
  43                           tcInstTyVars,
  44                           tcInstTcType, tcSplitRhoTy,
  45                           newTyVarTy, newTyVarTy_OpenKind, zonkTcType )
  46
  47 import Class            ( Class )
  48 import FieldLabel       ( FieldLabel, fieldLabelName, fieldLabelType
  49                         )
  50 import Id               ( idType, recordSelectorFieldLabel,
  51                           isRecordSelector,
  52                           Id, mkVanillaId
  53                         )
  54 import DataCon          ( dataConFieldLabels, dataConSig,
  55                           dataConStrictMarks, StrictnessMark(..)
  56                         )
  57 import Name             ( Name, getName )
  58 import Type             ( mkFunTy, mkAppTy, mkTyVarTy, mkTyVarTys,
  59                           ipName_maybe,
  60                           splitFunTy_maybe, splitFunTys, isNotUsgTy,
  61                           mkTyConApp, splitSigmaTy,
  62                           splitRhoTy,
  63                           isTauTy, tyVarsOfType, tyVarsOfTypes,
  64                           isSigmaTy, splitAlgTyConApp, splitAlgTyConApp_maybe,
  65                           boxedTypeKind, mkArrowKind,
  66                           tidyOpenType
  67                         )
  68 import Subst            ( mkTopTyVarSubst, substClasses )
  69 import UsageSPUtils     ( unannotTy )
  70 import VarSet           ( emptyVarSet, unionVarSet, elemVarSet, mkVarSet )
  71 import TyCon            ( tyConDataCons )
  72 import TysPrim          ( intPrimTy, charPrimTy, doublePrimTy,
  73                           floatPrimTy, addrPrimTy
  74                         )
  75 import TysWiredIn       ( boolTy, charTy, stringTy )
  76 import PrelInfo         ( ioTyCon_NAME )
  77 import TcUnify          ( unifyTauTy, unifyFunTy, unifyListTy, unifyTupleTy,
  78                           unifyUnboxedTupleTy )
  79 import Unique           ( cCallableClassKey, cReturnableClassKey,
  80                           enumFromClassOpKey, enumFromThenClassOpKey,
  81                           enumFromToClassOpKey, enumFromThenToClassOpKey,
  82                           thenMClassOpKey, failMClassOpKey, returnMClassOpKey
  83                         )
  84 import Outputable
  85 import Maybes           ( maybeToBool, mapMaybe )
  86 import ListSetOps       ( minusList )
  87 import Util
  88 import CmdLineOpts      ( opt_WarnMissingFields )
  89
  90 \end{code}
  91
  92 %************************************************************************
  93 %*                                                                      *
  94 \subsection{Main wrappers}
  95 %*                                                                      *
  96 %************************************************************************
  97
  98 \begin{code}
  99 tcExpr :: RenamedHsExpr                 -- Expession to type check
 100         -> TcType                       -- Expected type (could be a polytpye)
 101         -> TcM s (TcExpr, LIE)
 102
 103 tcExpr expr ty | isSigmaTy ty = -- Polymorphic case
 104                                 tcPolyExpr expr ty      `thenTc` \ (expr', lie, _, _, _) ->
 105                                  returnTc (expr', lie)
 106
 107                | otherwise    = -- Monomorphic case
 108                                 tcMonoExpr expr ty
 109 \end{code}
 110
 111
 112 %************************************************************************
 113 %*                                                                      *
 114 \subsection{@tcPolyExpr@ typchecks an application}
 115 %*                                                                      *
 116 %************************************************************************
 117
 118 \begin{code}
 119 -- tcPolyExpr is like tcMonoExpr, except that the expected type
 120 -- can be a polymorphic one.
 121 tcPolyExpr :: RenamedHsExpr
 122            -> TcType                            -- Expected type
 123            -> TcM s (TcExpr, LIE,               -- Generalised expr with expected type, and LIE
 124                      TcExpr, TcTauType, LIE)    -- Same thing, but instantiated; tau-type returned
 125
 126 tcPolyExpr arg expected_arg_ty
 127   =     -- Ha!  The argument type of the function is a for-all type,
 128         -- An example of rank-2 polymorphism.
 129
 130         -- To ensure that the forall'd type variables don't get unified with each
 131         -- other or any other types, we make fresh copy of the alleged type
 132     tcInstTcType expected_arg_ty        `thenNF_Tc` \ (sig_tyvars, sig_rho) ->
 133     let
 134         (sig_theta, sig_tau) = splitRhoTy sig_rho
 135         free_tyvars          = tyVarsOfType expected_arg_ty
 136     in
 137         -- Type-check the arg and unify with expected type
 138     tcMonoExpr arg sig_tau                              `thenTc` \ (arg', lie_arg) ->
 139
 140         -- Check that the sig_tyvars havn't been constrained
 141         -- The interesting bit here is that we must include the free variables
 142         -- of the expected arg ty.  Here's an example:
 143         --       runST (newVar True)
 144         -- Here, if we don't make a check, we'll get a type (ST s (MutVar s Bool))
 145         -- for (newVar True), with s fresh.  Then we unify with the runST's arg type
 146         -- forall s'. ST s' a. That unifies s' with s, and a with MutVar s Bool.
 147         -- So now s' isn't unconstrained because it's linked to a.
 148         -- Conclusion: include the free vars of the expected arg type in the
 149         -- list of "free vars" for the signature check.
 150
 151     tcExtendGlobalTyVars free_tyvars                              $
 152     tcAddErrCtxtM (sigCtxt sig_msg sig_tyvars sig_theta sig_tau)  $
 153
 154     checkSigTyVars sig_tyvars free_tyvars       `thenTc` \ zonked_sig_tyvars ->
 155
 156     newDicts SignatureOrigin sig_theta          `thenNF_Tc` \ (sig_dicts, dict_ids) ->
 157     tcImprove (sig_dicts `plusLIE` lie_arg)     `thenTc_`
 158         -- ToDo: better origin
 159     tcSimplifyAndCheck
 160         (text "the type signature of an expression")
 161         (mkVarSet zonked_sig_tyvars)
 162         sig_dicts lie_arg                       `thenTc` \ (free_insts, inst_binds) ->
 163
 164     let
 165             -- This HsLet binds any Insts which came out of the simplification.
 166             -- It's a bit out of place here, but using AbsBind involves inventing
 167             -- a couple of new names which seems worse.
 168         generalised_arg = TyLam zonked_sig_tyvars $
 169                           DictLam dict_ids $
 170                           mkHsLet inst_binds $
 171                           arg'
 172     in
 173     returnTc ( generalised_arg, free_insts,
 174                arg', sig_tau, lie_arg )
 175   where
 176     sig_msg = ptext SLIT("When checking an expression type signature")
 177 \end{code}
 178
 179 %************************************************************************
 180 %*                                                                      *
 181 \subsection{The TAUT rules for variables}
 182 %*                                                                      *
 183 %************************************************************************
 184
 185 \begin{code}
 186 tcMonoExpr :: RenamedHsExpr             -- Expession to type check
 187            -> TcTauType                 -- Expected type (could be a type variable)
 188            -> TcM s (TcExpr, LIE)
 189
 190 tcMonoExpr (HsVar name) res_ty
 191   = tcId name                   `thenNF_Tc` \ (expr', lie, id_ty) ->
 192     unifyTauTy res_ty id_ty     `thenTc_`
 193
 194     -- Check that the result type doesn't have any nested for-alls.
 195     -- For example, a "build" on its own is no good; it must be
 196     -- applied to something.
 197     checkTc (isTauTy id_ty)
 198             (lurkingRank2Err name id_ty) `thenTc_`
 199
 200     returnTc (expr', lie)
 201 \end{code}
 202
 203 \begin{code}
 204 tcMonoExpr (HsIPVar name) res_ty
 205   -- ZZ What's the `id' used for here...
 206   = let id = mkVanillaId name res_ty in
 207     tcGetInstLoc (OccurrenceOf id)      `thenNF_Tc` \ loc ->
 208     newIPDict name res_ty loc           `thenNF_Tc` \ ip ->
 209     returnNF_Tc (HsIPVar (instToId ip), unitLIE ip)
 210 \end{code}
 211
 212 %************************************************************************
 213 %*                                                                      *
 214 \subsection{Literals}
 215 %*                                                                      *
 216 %************************************************************************
 217
 218 Overloaded literals.
 219
 220 \begin{code}
 221 tcMonoExpr (HsLit (HsInt i)) res_ty
 222   = newOverloadedLit (LiteralOrigin (HsInt i))
 223                      (OverloadedIntegral i)
 224                      res_ty  `thenNF_Tc` \ stuff ->
 225     returnTc stuff
 226
 227 tcMonoExpr (HsLit (HsFrac f)) res_ty
 228   = newOverloadedLit (LiteralOrigin (HsFrac f))
 229                      (OverloadedFractional f)
 230                      res_ty  `thenNF_Tc` \ stuff ->
 231     returnTc stuff
 232
 233
 234 tcMonoExpr (HsLit lit@(HsLitLit s)) res_ty
 235   = tcLookupClassByKey cCallableClassKey                `thenNF_Tc` \ cCallableClass ->
 236     newClassDicts (LitLitOrigin (_UNPK_ s))
 237                   [(cCallableClass,[res_ty])]           `thenNF_Tc` \ (dicts, _) ->
 238     returnTc (HsLitOut lit res_ty, dicts)
 239 \end{code}
 240
 241 Primitive literals:
 242
 243 \begin{code}
 244 tcMonoExpr (HsLit lit@(HsCharPrim c)) res_ty
 245   = unifyTauTy res_ty charPrimTy                `thenTc_`
 246     returnTc (HsLitOut lit charPrimTy, emptyLIE)
 247
 248 tcMonoExpr (HsLit lit@(HsStringPrim s)) res_ty
 249   = unifyTauTy res_ty addrPrimTy                `thenTc_`
 250     returnTc (HsLitOut lit addrPrimTy, emptyLIE)
 251
 252 tcMonoExpr (HsLit lit@(HsIntPrim i)) res_ty
 253   = unifyTauTy res_ty intPrimTy         `thenTc_`
 254     returnTc (HsLitOut lit intPrimTy, emptyLIE)
 255
 256 tcMonoExpr (HsLit lit@(HsFloatPrim f)) res_ty
 257   = unifyTauTy res_ty floatPrimTy               `thenTc_`
 258     returnTc (HsLitOut lit floatPrimTy, emptyLIE)
 259
 260 tcMonoExpr (HsLit lit@(HsDoublePrim d)) res_ty
 261   = unifyTauTy res_ty doublePrimTy              `thenTc_`
 262     returnTc (HsLitOut lit doublePrimTy, emptyLIE)
 263 \end{code}
 264
 265 Unoverloaded literals:
 266
 267 \begin{code}
 268 tcMonoExpr (HsLit lit@(HsChar c)) res_ty
 269   = unifyTauTy res_ty charTy            `thenTc_`
 270     returnTc (HsLitOut lit charTy, emptyLIE)
 271
 272 tcMonoExpr (HsLit lit@(HsString str)) res_ty
 273   = unifyTauTy res_ty stringTy          `thenTc_`
 274     returnTc (HsLitOut lit stringTy, emptyLIE)
 275 \end{code}
 276
 277 %************************************************************************
 278 %*                                                                      *
 279 \subsection{Other expression forms}
 280 %*                                                                      *
 281 %************************************************************************
 282
 283 \begin{code}
 284 tcMonoExpr (HsPar expr) res_ty -- preserve parens so printing needn't guess where they go
 285   = tcMonoExpr expr res_ty
 286
 287 -- perform the negate *before* overloading the integer, since the case
 288 -- of minBound on Ints fails otherwise.  Could be done elsewhere, but
 289 -- convenient to do it here.
 290
 291 tcMonoExpr (NegApp (HsLit (HsInt i)) neg) res_ty
 292   = tcMonoExpr (HsLit (HsInt (-i))) res_ty
 293
 294 tcMonoExpr (NegApp expr neg) res_ty
 295   = tcMonoExpr (HsApp neg expr) res_ty
 296
 297 tcMonoExpr (HsLam match) res_ty
 298   = tcMatchLambda match res_ty          `thenTc` \ (match',lie) ->
 299     returnTc (HsLam match', lie)
 300
 301 tcMonoExpr (HsApp e1 e2) res_ty = accum e1 [e2]
 302   where
 303     accum (HsApp e1 e2) args = accum e1 (e2:args)
 304     accum fun args
 305       = tcApp fun args res_ty   `thenTc` \ (fun', args', lie) ->
 306         returnTc (foldl HsApp fun' args', lie)
 307
 308 -- equivalent to (op e1) e2:
 309 tcMonoExpr (OpApp arg1 op fix arg2) res_ty
 310   = tcApp op [arg1,arg2] res_ty `thenTc` \ (op', [arg1', arg2'], lie) ->
 311     returnTc (OpApp arg1' op' fix arg2', lie)
 312 \end{code}
 313
 314 Note that the operators in sections are expected to be binary, and
 315 a type error will occur if they aren't.
 316
 317 \begin{code}
 318 -- Left sections, equivalent to
 319 --      \ x -> e op x,
 320 -- or
 321 --      \ x -> op e x,
 322 -- or just
 323 --      op e
 324
 325 tcMonoExpr in_expr@(SectionL arg op) res_ty
 326   = tcApp op [arg] res_ty               `thenTc` \ (op', [arg'], lie) ->
 327
 328         -- Check that res_ty is a function type
 329         -- Without this check we barf in the desugarer on
 330         --      f op = (3 `op`)
 331         -- because it tries to desugar to
 332         --      f op = \r -> 3 op r
 333         -- so (3 `op`) had better be a function!
 334     tcAddErrCtxt (sectionLAppCtxt in_expr) $
 335     unifyFunTy res_ty                   `thenTc_`
 336
 337     returnTc (SectionL arg' op', lie)
 338
 339 -- Right sections, equivalent to \ x -> x op expr, or
 340 --      \ x -> op x expr
 341
 342 tcMonoExpr in_expr@(SectionR op expr) res_ty
 343   = tcExpr_id op                `thenTc`    \ (op', lie1, op_ty) ->
 344     tcAddErrCtxt (sectionRAppCtxt in_expr) $
 345     split_fun_ty op_ty 2 {- two args -}                 `thenTc` \ ([arg1_ty, arg2_ty], op_res_ty) ->
 346     tcMonoExpr expr arg2_ty                             `thenTc` \ (expr',lie2) ->
 347     unifyTauTy res_ty (mkFunTy arg1_ty op_res_ty)       `thenTc_`
 348     returnTc (SectionR op' expr', lie1 `plusLIE` lie2)
 349 \end{code}
 350
 351 The interesting thing about @ccall@ is that it is just a template
 352 which we instantiate by filling in details about the types of its
 353 argument and result (ie minimal typechecking is performed).  So, the
 354 basic story is that we allocate a load of type variables (to hold the
 355 arg/result types); unify them with the args/result; and store them for
 356 later use.
 357
 358 \begin{code}
 359 tcMonoExpr (HsCCall lbl args may_gc is_asm ignored_fake_result_ty) res_ty
 360   =     -- Get the callable and returnable classes.
 361     tcLookupClassByKey cCallableClassKey        `thenNF_Tc` \ cCallableClass ->
 362     tcLookupClassByKey cReturnableClassKey      `thenNF_Tc` \ cReturnableClass ->
 363     tcLookupTyCon ioTyCon_NAME                  `thenNF_Tc` \ ioTyCon ->
 364     let
 365         new_arg_dict (arg, arg_ty)
 366           = newClassDicts (CCallOrigin (_UNPK_ lbl) (Just arg))
 367                           [(cCallableClass, [arg_ty])]  `thenNF_Tc` \ (arg_dicts, _) ->
 368             returnNF_Tc arg_dicts       -- Actually a singleton bag
 369
 370         result_origin = CCallOrigin (_UNPK_ lbl) Nothing {- Not an arg -}
 371     in
 372
 373         -- Arguments
 374     let n_args = length args
 375         tv_idxs | n_args == 0 = []
 376                 | otherwise   = [1..n_args]
 377     in
 378     mapNF_Tc (\ _ -> newTyVarTy_OpenKind) tv_idxs       `thenNF_Tc` \ arg_tys ->
 379     tcMonoExprs args arg_tys                            `thenTc`    \ (args', args_lie) ->
 380
 381         -- The argument types can be unboxed or boxed; the result
 382         -- type must, however, be boxed since it's an argument to the IO
 383         -- type constructor.
 384     newTyVarTy boxedTypeKind            `thenNF_Tc` \ result_ty ->
 385     let
 386         io_result_ty = mkTyConApp ioTyCon [result_ty]
 387         [ioDataCon]  = tyConDataCons ioTyCon
 388     in
 389     unifyTauTy res_ty io_result_ty              `thenTc_`
 390
 391         -- Construct the extra insts, which encode the
 392         -- constraints on the argument and result types.
 393     mapNF_Tc new_arg_dict (zipEqual "tcMonoExpr:CCall" args arg_tys)    `thenNF_Tc` \ ccarg_dicts_s ->
 394     newClassDicts result_origin [(cReturnableClass, [result_ty])]       `thenNF_Tc` \ (ccres_dict, _) ->
 395     returnTc (HsCCall lbl args' may_gc is_asm io_result_ty,
 396               foldr plusLIE ccres_dict ccarg_dicts_s `plusLIE` args_lie)
 397 \end{code}
 398
 399 \begin{code}
 400 tcMonoExpr (HsSCC lbl expr) res_ty
 401   = tcMonoExpr expr res_ty              `thenTc` \ (expr', lie) ->
 402     returnTc (HsSCC lbl expr', lie)
 403
 404 tcMonoExpr (HsLet binds expr) res_ty
 405   = tcBindsAndThen
 406         combiner
 407         binds                   -- Bindings to check
 408         tc_expr         `thenTc` \ (expr', lie) ->
 409     returnTc (expr', lie)
 410   where
 411     tc_expr = tcMonoExpr expr res_ty `thenTc` \ (expr', lie) ->
 412               returnTc (expr', lie)
 413     combiner is_rec bind expr = HsLet (mkMonoBind bind [] is_rec) expr
 414
 415 tcMonoExpr in_expr@(HsCase scrut matches src_loc) res_ty
 416   = tcAddSrcLoc src_loc                 $
 417     tcAddErrCtxt (caseCtxt in_expr)     $
 418
 419         -- Typecheck the case alternatives first.
 420         -- The case patterns tend to give good type info to use
 421         -- when typechecking the scrutinee.  For example
 422         --      case (map f) of
 423         --        (x:xs) -> ...
 424         -- will report that map is applied to too few arguments
 425         --
 426         -- Not only that, but it's better to check the matches on their
 427         -- own, so that we get the expected results for scoped type variables.
 428         --      f x = case x of
 429         --              (p::a, q::b) -> (q,p)
 430         -- The above should work: the match (p,q) -> (q,p) is polymorphic as
 431         -- claimed by the pattern signatures.  But if we typechecked the
 432         -- match with x in scope and x's type as the expected type, we'd be hosed.
 433
 434     tcMatchesCase matches res_ty        `thenTc`    \ (scrut_ty, matches', lie2) ->
 435
 436     tcAddErrCtxt (caseScrutCtxt scrut)  (
 437       tcMonoExpr scrut scrut_ty
 438     )                                   `thenTc`    \ (scrut',lie1) ->
 439
 440     returnTc (HsCase scrut' matches' src_loc, plusLIE lie1 lie2)
 441
 442 tcMonoExpr (HsIf pred b1 b2 src_loc) res_ty
 443   = tcAddSrcLoc src_loc $
 444     tcAddErrCtxt (predCtxt pred) (
 445     tcMonoExpr pred boolTy      )       `thenTc`    \ (pred',lie1) ->
 446
 447     tcMonoExpr b1 res_ty                `thenTc`    \ (b1',lie2) ->
 448     tcMonoExpr b2 res_ty                `thenTc`    \ (b2',lie3) ->
 449     returnTc (HsIf pred' b1' b2' src_loc, plusLIE lie1 (plusLIE lie2 lie3))
 450 \end{code}
 451
 452 \begin{code}
 453 tcMonoExpr expr@(HsDo do_or_lc stmts src_loc) res_ty
 454   = tcDoStmts do_or_lc stmts src_loc res_ty
 455 \end{code}
 456
 457 \begin{code}
 458 tcMonoExpr in_expr@(ExplicitList exprs) res_ty  -- Non-empty list
 459   = unifyListTy res_ty                        `thenTc` \ elt_ty ->
 460     mapAndUnzipTc (tc_elt elt_ty) exprs       `thenTc` \ (exprs', lies) ->
 461     returnTc (ExplicitListOut elt_ty exprs', plusLIEs lies)
 462   where
 463     tc_elt elt_ty expr
 464       = tcAddErrCtxt (listCtxt expr) $
 465         tcMonoExpr expr elt_ty
 466
 467 tcMonoExpr (ExplicitTuple exprs boxed) res_ty
 468   = (if boxed
 469         then unifyTupleTy (length exprs) res_ty
 470         else unifyUnboxedTupleTy (length exprs) res_ty
 471                                                 ) `thenTc` \ arg_tys ->
 472     mapAndUnzipTc (\ (expr, arg_ty) -> tcMonoExpr expr arg_ty)
 473                (exprs `zip` arg_tys) -- we know they're of equal length.
 474                                                 `thenTc` \ (exprs', lies) ->
 475     returnTc (ExplicitTuple exprs' boxed, plusLIEs lies)
 476
 477 tcMonoExpr expr@(RecordCon con_name rbinds) res_ty
 478   = tcAddErrCtxt (recordConCtxt expr)           $
 479     tcId con_name                       `thenNF_Tc` \ (con_expr, con_lie, con_tau) ->
 480     let
 481         (_, record_ty) = splitFunTys con_tau
 482     in
 483     ASSERT( maybeToBool (splitAlgTyConApp_maybe record_ty ) )
 484     unifyTauTy res_ty record_ty          `thenTc_`
 485
 486         -- Check that the record bindings match the constructor
 487         -- con_name is syntactically constrained to be a data constructor
 488     tcLookupDataCon con_name    `thenTc` \ (data_con, _, _) ->
 489     let
 490         bad_fields = badFields rbinds data_con
 491     in
 492     if not (null bad_fields) then
 493         mapNF_Tc (addErrTc . badFieldCon con_name) bad_fields   `thenNF_Tc_`
 494         failTc  -- Fail now, because tcRecordBinds will crash on a bad field
 495     else
 496
 497         -- Typecheck the record bindings
 498     tcRecordBinds record_ty rbinds              `thenTc` \ (rbinds', rbinds_lie) ->
 499
 500     let
 501       missing_s_fields = missingStrictFields rbinds data_con
 502     in
 503     checkTcM (null missing_s_fields)
 504         (mapNF_Tc (addErrTc . missingStrictFieldCon con_name) missing_s_fields `thenNF_Tc_`
 505          returnNF_Tc ())  `thenNF_Tc_`
 506     let
 507       missing_fields = missingFields rbinds data_con
 508     in
 509     checkTcM (not (opt_WarnMissingFields && not (null missing_fields)))
 510         (mapNF_Tc ((warnTc True) . missingFieldCon con_name) missing_fields `thenNF_Tc_`
 511          returnNF_Tc ())  `thenNF_Tc_`
 512
 513     returnTc (RecordConOut data_con con_expr rbinds', con_lie `plusLIE` rbinds_lie)
 514
 515 -- The main complication with RecordUpd is that we need to explicitly
 516 -- handle the *non-updated* fields.  Consider:
 517 --
 518 --      data T a b = MkT1 { fa :: a, fb :: b }
 519 --                 | MkT2 { fa :: a, fc :: Int -> Int }
 520 --                 | MkT3 { fd :: a }
 521 --
 522 --      upd :: T a b -> c -> T a c
 523 --      upd t x = t { fb = x}
 524 --
 525 -- The type signature on upd is correct (i.e. the result should not be (T a b))
 526 -- because upd should be equivalent to:
 527 --
 528 --      upd t x = case t of
 529 --                      MkT1 p q -> MkT1 p x
 530 --                      MkT2 a b -> MkT2 p b
 531 --                      MkT3 d   -> error ...
 532 --
 533 -- So we need to give a completely fresh type to the result record,
 534 -- and then constrain it by the fields that are *not* updated ("p" above).
 535 --
 536 -- Note that because MkT3 doesn't contain all the fields being updated,
 537 -- its RHS is simply an error, so it doesn't impose any type constraints
 538 --
 539 -- All this is done in STEP 4 below.
 540
 541 tcMonoExpr expr@(RecordUpd record_expr rbinds) res_ty
 542   = tcAddErrCtxt (recordUpdCtxt expr)           $
 543
 544         -- STEP 0
 545         -- Check that the field names are really field names
 546     ASSERT( not (null rbinds) )
 547     let
 548         field_names = [field_name | (field_name, _, _) <- rbinds]
 549     in
 550     mapNF_Tc tcLookupValueMaybe field_names             `thenNF_Tc` \ maybe_sel_ids ->
 551     let
 552         bad_guys = [field_name | (field_name, maybe_sel_id) <- field_names `zip` maybe_sel_ids,
 553                                  case maybe_sel_id of
 554                                         Nothing -> True
 555                                         Just sel_id -> not (isRecordSelector sel_id)
 556                    ]
 557     in
 558     mapNF_Tc (addErrTc . notSelector) bad_guys  `thenTc_`
 559     if not (null bad_guys) then
 560         failTc
 561     else
 562
 563         -- STEP 1
 564         -- Figure out the tycon and data cons from the first field name
 565     let
 566         (Just sel_id : _)         = maybe_sel_ids
 567         (_, _, tau)               = ASSERT( isNotUsgTy (idType sel_id) )
 568                                     splitSigmaTy (idType sel_id)        -- Selectors can be overloaded
 569                                                                         -- when the data type has a context
 570         Just (data_ty, _)         = splitFunTy_maybe tau        -- Must succeed since sel_id is a selector
 571         (tycon, _, data_cons)     = splitAlgTyConApp data_ty
 572         (con_tyvars, theta, _, _, _, _) = dataConSig (head data_cons)
 573     in
 574     tcInstTyVars con_tyvars                     `thenNF_Tc` \ (_, result_inst_tys, _) ->
 575
 576         -- STEP 2
 577         -- Check that at least one constructor has all the named fields
 578         -- i.e. has an empty set of bad fields returned by badFields
 579     checkTc (any (null . badFields rbinds) data_cons)
 580             (badFieldsUpd rbinds)               `thenTc_`
 581
 582         -- STEP 3
 583         -- Typecheck the update bindings.
 584         -- (Do this after checking for bad fields in case there's a field that
 585         --  doesn't match the constructor.)
 586     let
 587         result_record_ty = mkTyConApp tycon result_inst_tys
 588     in
 589     unifyTauTy res_ty result_record_ty          `thenTc_`
 590     tcRecordBinds result_record_ty rbinds       `thenTc` \ (rbinds', rbinds_lie) ->
 591
 592         -- STEP 4
 593         -- Use the un-updated fields to find a vector of booleans saying
 594         -- which type arguments must be the same in updatee and result.
 595         --
 596         -- WARNING: this code assumes that all data_cons in a common tycon
 597         -- have FieldLabels abstracted over the same tyvars.
 598     let
 599         upd_field_lbls      = [recordSelectorFieldLabel sel_id | (sel_id, _, _) <- rbinds']
 600         con_field_lbls_s    = map dataConFieldLabels data_cons
 601
 602                 -- A constructor is only relevant to this process if
 603                 -- it contains all the fields that are being updated
 604         relevant_field_lbls_s      = filter is_relevant con_field_lbls_s
 605         is_relevant con_field_lbls = all (`elem` con_field_lbls) upd_field_lbls
 606
 607         non_upd_field_lbls  = concat relevant_field_lbls_s `minusList` upd_field_lbls
 608         common_tyvars       = tyVarsOfTypes (map fieldLabelType non_upd_field_lbls)
 609
 610         mk_inst_ty (tyvar, result_inst_ty)
 611           | tyvar `elemVarSet` common_tyvars = returnNF_Tc result_inst_ty       -- Same as result type
 612           | otherwise                               = newTyVarTy boxedTypeKind  -- Fresh type
 613     in
 614     mapNF_Tc mk_inst_ty (zip con_tyvars result_inst_tys)        `thenNF_Tc` \ inst_tys ->
 615
 616         -- STEP 5
 617         -- Typecheck the expression to be updated
 618     let
 619         record_ty = mkTyConApp tycon inst_tys
 620     in
 621     tcMonoExpr record_expr record_ty                    `thenTc`    \ (record_expr', record_lie) ->
 622
 623         -- STEP 6
 624         -- Figure out the LIE we need.  We have to generate some
 625         -- dictionaries for the data type context, since we are going to
 626         -- do some construction.
 627         --
 628         -- What dictionaries do we need?  For the moment we assume that all
 629         -- data constructors have the same context, and grab it from the first
 630         -- constructor.  If they have varying contexts then we'd have to
 631         -- union the ones that could participate in the update.
 632     let
 633         (tyvars, theta, _, _, _, _) = dataConSig (head data_cons)
 634         inst_env = mkTopTyVarSubst tyvars result_inst_tys
 635         theta'   = substClasses inst_env theta
 636     in
 637     newClassDicts RecordUpdOrigin theta'        `thenNF_Tc` \ (con_lie, dicts) ->
 638
 639         -- Phew!
 640     returnTc (RecordUpdOut record_expr' result_record_ty dicts rbinds',
 641               con_lie `plusLIE` record_lie `plusLIE` rbinds_lie)
 642
 643 tcMonoExpr (ArithSeqIn seq@(From expr)) res_ty
 644   = unifyListTy res_ty                          `thenTc` \ elt_ty ->
 645     tcMonoExpr expr elt_ty                      `thenTc` \ (expr', lie1) ->
 646
 647     tcLookupValueByKey enumFromClassOpKey       `thenNF_Tc` \ sel_id ->
 648     newMethod (ArithSeqOrigin seq)
 649               sel_id [elt_ty]                   `thenNF_Tc` \ (lie2, enum_from_id) ->
 650
 651     returnTc (ArithSeqOut (HsVar enum_from_id) (From expr'),
 652               lie1 `plusLIE` lie2)
 653
 654 tcMonoExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromThen expr1 expr2)) res_ty
 655   = tcAddErrCtxt (arithSeqCtxt in_expr) $
 656     unifyListTy  res_ty         `thenTc`    \ elt_ty ->
 657     tcMonoExpr expr1 elt_ty     `thenTc`    \ (expr1',lie1) ->
 658     tcMonoExpr expr2 elt_ty     `thenTc`    \ (expr2',lie2) ->
 659     tcLookupValueByKey enumFromThenClassOpKey           `thenNF_Tc` \ sel_id ->
 660     newMethod (ArithSeqOrigin seq)
 661               sel_id [elt_ty]                           `thenNF_Tc` \ (lie3, enum_from_then_id) ->
 662
 663     returnTc (ArithSeqOut (HsVar enum_from_then_id)
 664                            (FromThen expr1' expr2'),
 665               lie1 `plusLIE` lie2 `plusLIE` lie3)
 666
 667 tcMonoExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromTo expr1 expr2)) res_ty
 668   = tcAddErrCtxt (arithSeqCtxt in_expr) $
 669     unifyListTy  res_ty         `thenTc`    \ elt_ty ->
 670     tcMonoExpr expr1 elt_ty     `thenTc`    \ (expr1',lie1) ->
 671     tcMonoExpr expr2 elt_ty     `thenTc`    \ (expr2',lie2) ->
 672     tcLookupValueByKey enumFromToClassOpKey     `thenNF_Tc` \ sel_id ->
 673     newMethod (ArithSeqOrigin seq)
 674               sel_id [elt_ty]                           `thenNF_Tc` \ (lie3, enum_from_to_id) ->
 675
 676     returnTc (ArithSeqOut (HsVar enum_from_to_id)
 677                           (FromTo expr1' expr2'),
 678               lie1 `plusLIE` lie2 `plusLIE` lie3)
 679
 680 tcMonoExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromThenTo expr1 expr2 expr3)) res_ty
 681   = tcAddErrCtxt  (arithSeqCtxt in_expr) $
 682     unifyListTy  res_ty         `thenTc`    \ elt_ty ->
 683     tcMonoExpr expr1 elt_ty     `thenTc`    \ (expr1',lie1) ->
 684     tcMonoExpr expr2 elt_ty     `thenTc`    \ (expr2',lie2) ->
 685     tcMonoExpr expr3 elt_ty     `thenTc`    \ (expr3',lie3) ->
 686     tcLookupValueByKey enumFromThenToClassOpKey `thenNF_Tc` \ sel_id ->
 687     newMethod (ArithSeqOrigin seq)
 688               sel_id [elt_ty]                           `thenNF_Tc` \ (lie4, eft_id) ->
 689
 690     returnTc (ArithSeqOut (HsVar eft_id)
 691                            (FromThenTo expr1' expr2' expr3'),
 692               lie1 `plusLIE` lie2 `plusLIE` lie3 `plusLIE` lie4)
 693 \end{code}
 694
 695 %************************************************************************
 696 %*                                                                      *
 697 \subsection{Expressions type signatures}
 698 %*                                                                      *
 699 %************************************************************************
 700
 701 \begin{code}
 702 tcMonoExpr in_expr@(ExprWithTySig expr poly_ty) res_ty
 703  = tcSetErrCtxt (exprSigCtxt in_expr)   $
 704    tcHsSigType  poly_ty         `thenTc` \ sig_tc_ty ->
 705
 706    if not (isSigmaTy sig_tc_ty) then
 707         -- Easy case
 708         unifyTauTy sig_tc_ty res_ty     `thenTc_`
 709         tcMonoExpr expr sig_tc_ty
 710
 711    else -- Signature is polymorphic
 712         tcPolyExpr expr sig_tc_ty               `thenTc` \ (_, _, expr, expr_ty, lie) ->
 713
 714             -- Now match the signature type with res_ty.
 715             -- We must not do this earlier, because res_ty might well
 716             -- mention variables free in the environment, and we'd get
 717             -- bogus complaints about not being able to for-all the
 718             -- sig_tyvars
 719         unifyTauTy res_ty expr_ty                       `thenTc_`
 720
 721             -- If everything is ok, return the stuff unchanged, except for
 722             -- the effect of any substutions etc.  We simply discard the
 723             -- result of the tcSimplifyAndCheck (inside tcPolyExpr), except for any default
 724             -- resolution it may have done, which is recorded in the
 725             -- substitution.
 726         returnTc (expr, lie)
 727 \end{code}
 728
 729 Implicit Parameter bindings.
 730
 731 \begin{code}
 732 tcMonoExpr (HsWith expr binds) res_ty
 733   = tcMonoExpr expr res_ty              `thenTc` \ (expr', lie) ->
 734     tcIPBinds binds                     `thenTc` \ (binds', types, lie2) ->
 735     partitionPredsOfLIE isBound lie     `thenTc` \ (ips, lie', dict_binds) ->
 736     let expr'' = if nullMonoBinds dict_binds
 737                  then expr'
 738                  else HsLet (mkMonoBind (revBinds dict_binds) [] NonRecursive)
 739                             expr'
 740     in
 741     tcCheckIPBinds binds' types ips     `thenTc_`
 742     returnTc (HsWith expr'' binds', lie' `plusLIE` lie2)
 743   where isBound p
 744           = case ipName_maybe p of
 745             Just n -> n `elem` names
 746             Nothing -> False
 747         names = map fst binds
 748         -- revBinds is used because tcSimplify outputs the bindings
 749         -- out-of-order.  it's not a problem elsewhere because these
 750         -- bindings are normally used in a recursive let
 751         -- ZZ probably need to find a better solution
 752         revBinds (b1 `AndMonoBinds` b2) =
 753             (revBinds b2) `AndMonoBinds` (revBinds b1)
 754         revBinds b = b
 755
 756 tcIPBinds ((name, expr) : binds)
 757   = newTyVarTy_OpenKind         `thenTc` \ ty ->
 758     tcGetSrcLoc                 `thenTc` \ loc ->
 759     let id = ipToId name ty loc in
 760     tcMonoExpr expr ty          `thenTc` \ (expr', lie) ->
 761     zonkTcType ty               `thenTc` \ ty' ->
 762     tcIPBinds binds             `thenTc` \ (binds', types, lie2) ->
 763     returnTc ((id, expr') : binds', ty : types, lie `plusLIE` lie2)
 764 tcIPBinds [] = returnTc ([], [], emptyLIE)
 765
 766 tcCheckIPBinds binds types ips
 767   = foldrTc tcCheckIPBind (getIPsOfLIE ips) (zip binds types)
 768
 769 -- ZZ how do we use the loc?
 770 tcCheckIPBind bt@((v, _), t1) ((n, t2) : ips) | getName v == n
 771   = unifyTauTy t1 t2            `thenTc_`
 772     tcCheckIPBind bt ips        `thenTc` \ ips' ->
 773     returnTc ips'
 774 tcCheckIPBind bt (ip : ips)
 775   = tcCheckIPBind bt ips        `thenTc` \ ips' ->
 776     returnTc (ip : ips')
 777 tcCheckIPBind bt []
 778   = returnTc []
 779 \end{code}
 780
 781 Typecheck expression which in most cases will be an Id.
 782
 783 \begin{code}
 784 tcExpr_id :: RenamedHsExpr
 785            -> TcM s (TcExpr,
 786                      LIE,
 787                      TcType)
 788 tcExpr_id id_expr
 789  = case id_expr of
 790         HsVar name -> tcId name                 `thenNF_Tc` \ stuff ->
 791                       returnTc stuff
 792         other      -> newTyVarTy_OpenKind       `thenNF_Tc` \ id_ty ->
 793                       tcMonoExpr id_expr id_ty  `thenTc`    \ (id_expr', lie_id) ->
 794                       returnTc (id_expr', lie_id, id_ty)
 795 \end{code}
 796
 797 %************************************************************************
 798 %*                                                                      *
 799 \subsection{@tcApp@ typchecks an application}
 800 %*                                                                      *
 801 %************************************************************************
 802
 803 \begin{code}
 804
 805 tcApp :: RenamedHsExpr -> [RenamedHsExpr]       -- Function and args
 806       -> TcType                                 -- Expected result type of application
 807       -> TcM s (TcExpr, [TcExpr],               -- Translated fun and args
 808                 LIE)
 809
 810 tcApp fun args res_ty
 811   =     -- First type-check the function
 812     tcExpr_id fun                               `thenTc` \ (fun', lie_fun, fun_ty) ->
 813
 814     tcAddErrCtxt (wrongArgsCtxt "too many" fun args) (
 815         split_fun_ty fun_ty (length args)
 816     )                                           `thenTc` \ (expected_arg_tys, actual_result_ty) ->
 817
 818         -- Unify with expected result before type-checking the args
 819         -- This is when we might detect a too-few args situation
 820     tcAddErrCtxtM (checkArgsCtxt fun args res_ty actual_result_ty) (
 821        unifyTauTy res_ty actual_result_ty
 822     )                                                   `thenTc_`
 823
 824         -- Now typecheck the args
 825     mapAndUnzipTc (tcArg fun)
 826           (zip3 args expected_arg_tys [1..])    `thenTc` \ (args', lie_args_s) ->
 827
 828     -- Check that the result type doesn't have any nested for-alls.
 829     -- For example, a "build" on its own is no good; it must be applied to something.
 830     checkTc (isTauTy actual_result_ty)
 831             (lurkingRank2Err fun fun_ty)        `thenTc_`
 832
 833     returnTc (fun', args', lie_fun `plusLIE` plusLIEs lie_args_s)
 834
 835
 836 -- If an error happens we try to figure out whether the
 837 -- function has been given too many or too few arguments,
 838 -- and say so
 839 checkArgsCtxt fun args expected_res_ty actual_res_ty tidy_env
 840   = zonkTcType expected_res_ty    `thenNF_Tc` \ exp_ty' ->
 841     zonkTcType actual_res_ty      `thenNF_Tc` \ act_ty' ->
 842     let
 843       (env1, exp_ty'') = tidyOpenType tidy_env exp_ty'
 844       (env2, act_ty'') = tidyOpenType env1     act_ty'
 845       (exp_args, _) = splitFunTys exp_ty''
 846       (act_args, _) = splitFunTys act_ty''
 847
 848       message | length exp_args < length act_args = wrongArgsCtxt "too few" fun args
 849               | length exp_args > length act_args = wrongArgsCtxt "too many" fun args
 850               | otherwise                         = appCtxt fun args
 851     in
 852     returnNF_Tc (env2, message)
 853
 854
 855 split_fun_ty :: TcType          -- The type of the function
 856              -> Int                     -- Number of arguments
 857              -> TcM s ([TcType],        -- Function argument types
 858                        TcType)  -- Function result types
 859
 860 split_fun_ty fun_ty 0
 861   = returnTc ([], fun_ty)
 862
 863 split_fun_ty fun_ty n
 864   =     -- Expect the function to have type A->B
 865     unifyFunTy fun_ty           `thenTc` \ (arg_ty, res_ty) ->
 866     split_fun_ty res_ty (n-1)   `thenTc` \ (arg_tys, final_res_ty) ->
 867     returnTc (arg_ty:arg_tys, final_res_ty)
 868 \end{code}
 869
 870 \begin{code}
 871 tcArg :: RenamedHsExpr                  -- The function (for error messages)
 872       -> (RenamedHsExpr, TcType, Int)   -- Actual argument and expected arg type
 873       -> TcM s (TcExpr, LIE)    -- Resulting argument and LIE
 874
 875 tcArg the_fun (arg, expected_arg_ty, arg_no)
 876   = tcAddErrCtxt (funAppCtxt the_fun arg arg_no) $
 877     tcExpr arg expected_arg_ty
 878 \end{code}
 879
 880
 881 %************************************************************************
 882 %*                                                                      *
 883 \subsection{@tcId@ typchecks an identifier occurrence}
 884 %*                                                                      *
 885 %************************************************************************
 886
 887 Between the renamer and the first invocation of the UsageSP inference,
 888 identifiers read from interface files will have usage information in
 889 their types, whereas other identifiers will not.  The unannotTy here
 890 in @tcId@ prevents this information from pointlessly propagating
 891 further prior to the first usage inference.
 892
 893 \begin{code}
 894 tcId :: Name -> NF_TcM s (TcExpr, LIE, TcType)
 895
 896 tcId name
 897   =     -- Look up the Id and instantiate its type
 898     tcLookupValueMaybe name     `thenNF_Tc` \ maybe_local ->
 899
 900     case maybe_local of
 901       Just tc_id -> instantiate_it (OccurrenceOf tc_id) (HsVar tc_id) (unannotTy (idType tc_id))
 902
 903       Nothing ->    tcLookupValue name          `thenNF_Tc` \ id ->
 904                     tcInstId id                 `thenNF_Tc` \ (tyvars, theta, tau) ->
 905                     instantiate_it2 (OccurrenceOf id) (HsVar id) tyvars theta tau
 906
 907   where
 908         -- The instantiate_it loop runs round instantiating the Id.
 909         -- It has to be a loop because we are now prepared to entertain
 910         -- types like
 911         --              f:: forall a. Eq a => forall b. Baz b => tau
 912         -- We want to instantiate this to
 913         --              f2::tau         {f2 = f1 b (Baz b), f1 = f a (Eq a)}
 914     instantiate_it orig fun ty
 915       = tcInstTcType ty         `thenNF_Tc` \ (tyvars, rho) ->
 916         tcSplitRhoTy rho        `thenNF_Tc` \ (theta, tau) ->
 917         instantiate_it2 orig fun tyvars theta tau
 918
 919     instantiate_it2 orig fun tyvars theta tau
 920       = if null theta then      -- Is it overloaded?
 921                 returnNF_Tc (mkHsTyApp fun arg_tys, emptyLIE, tau)
 922         else
 923                 -- Yes, it's overloaded
 924         instOverloadedFun orig fun arg_tys theta tau    `thenNF_Tc` \ (fun', lie1) ->
 925         instantiate_it orig fun' tau                    `thenNF_Tc` \ (expr, lie2, final_tau) ->
 926         returnNF_Tc (expr, lie1 `plusLIE` lie2, final_tau)
 927
 928       where
 929         arg_tys = mkTyVarTys tyvars
 930 \end{code}
 931
 932 %************************************************************************
 933 %*                                                                      *
 934 \subsection{@tcDoStmts@ typechecks a {\em list} of do statements}
 935 %*                                                                      *
 936 %************************************************************************
 937
 938 \begin{code}
 939 tcDoStmts do_or_lc stmts src_loc res_ty
 940   =     -- get the Monad and MonadZero classes
 941         -- create type consisting of a fresh monad tyvar
 942     ASSERT( not (null stmts) )
 943     tcAddSrcLoc src_loc $
 944
 945     newTyVarTy (mkArrowKind boxedTypeKind boxedTypeKind)        `thenNF_Tc` \ m ->
 946     newTyVarTy boxedTypeKind                                    `thenNF_Tc` \ elt_ty ->
 947     unifyTauTy res_ty (mkAppTy m elt_ty)                        `thenTc_`
 948
 949         -- If it's a comprehension we're dealing with,
 950         -- force it to be a list comprehension.
 951         -- (as of Haskell 98, monad comprehensions are no more.)
 952     (case do_or_lc of
 953        ListComp -> unifyListTy res_ty `thenTc_` returnTc ()
 954        _        -> returnTc ())                                 `thenTc_`
 955
 956     tcStmts do_or_lc (mkAppTy m) stmts elt_ty   `thenTc`   \ (stmts', stmts_lie) ->
 957
 958         -- Build the then and zero methods in case we need them
 959         -- It's important that "then" and "return" appear just once in the final LIE,
 960         -- not only for typechecker efficiency, but also because otherwise during
 961         -- simplification we end up with silly stuff like
 962         --      then = case d of (t,r) -> t
 963         --      then = then
 964         -- where the second "then" sees that it already exists in the "available" stuff.
 965         --
 966     tcLookupValueByKey returnMClassOpKey        `thenNF_Tc` \ return_sel_id ->
 967     tcLookupValueByKey thenMClassOpKey          `thenNF_Tc` \ then_sel_id ->
 968     tcLookupValueByKey failMClassOpKey          `thenNF_Tc` \ fail_sel_id ->
 969     newMethod DoOrigin return_sel_id [m]        `thenNF_Tc` \ (return_lie, return_id) ->
 970     newMethod DoOrigin then_sel_id [m]          `thenNF_Tc` \ (then_lie, then_id) ->
 971     newMethod DoOrigin fail_sel_id [m]          `thenNF_Tc` \ (fail_lie, fail_id) ->
 972     let
 973       monad_lie = then_lie `plusLIE` return_lie `plusLIE` fail_lie
 974     in
 975     returnTc (HsDoOut do_or_lc stmts' return_id then_id fail_id res_ty src_loc,
 976               stmts_lie `plusLIE` monad_lie)
 977 \end{code}
 978
 979
 980 %************************************************************************
 981 %*                                                                      *
 982 \subsection{Record bindings}
 983 %*                                                                      *
 984 %************************************************************************
 985
 986 Game plan for record bindings
 987 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 988 For each binding
 989         field = value
 990 1. look up "field", to find its selector Id, which must have type
 991         forall a1..an. T a1 .. an -> tau
 992    where tau is the type of the field.
 993
 994 2. Instantiate this type
 995
 996 3. Unify the (T a1 .. an) part with the "expected result type", which
 997    is passed in.  This checks that all the field labels come from the
 998    same type.
 999
1000 4. Type check the value using tcArg, passing tau as the expected
1001    argument type.
1002
1003 This extends OK when the field types are universally quantified.
1004
1005 Actually, to save excessive creation of fresh type variables,
1006 we
1007
1008 \begin{code}
1009 tcRecordBinds
1010         :: TcType               -- Expected type of whole record
1011         -> RenamedRecordBinds
1012         -> TcM s (TcRecordBinds, LIE)
1013
1014 tcRecordBinds expected_record_ty rbinds
1015   = mapAndUnzipTc do_bind rbinds        `thenTc` \ (rbinds', lies) ->
1016     returnTc (rbinds', plusLIEs lies)
1017   where
1018     do_bind (field_label, rhs, pun_flag)
1019       = tcLookupValue field_label       `thenNF_Tc` \ sel_id ->
1020         ASSERT( isRecordSelector sel_id )
1021                 -- This lookup and assertion will surely succeed, because
1022                 -- we check that the fields are indeed record selectors
1023                 -- before calling tcRecordBinds
1024
1025         tcInstId sel_id                 `thenNF_Tc` \ (_, _, tau) ->
1026
1027                 -- Record selectors all have type
1028                 --      forall a1..an.  T a1 .. an -> tau
1029         ASSERT( maybeToBool (splitFunTy_maybe tau) )
1030         let
1031                 -- Selector must have type RecordType -> FieldType
1032           Just (record_ty, field_ty) = splitFunTy_maybe tau
1033         in
1034         unifyTauTy expected_record_ty record_ty         `thenTc_`
1035         tcPolyExpr rhs field_ty                         `thenTc` \ (rhs', lie, _, _, _) ->
1036         returnTc ((sel_id, rhs', pun_flag), lie)
1037
1038 badFields rbinds data_con
1039   = [field_name | (field_name, _, _) <- rbinds,
1040                   not (field_name `elem` field_names)
1041     ]
1042   where
1043     field_names = map fieldLabelName (dataConFieldLabels data_con)
1044
1045 missingStrictFields rbinds data_con
1046   = [ fn | fn <- strict_field_names,
1047                  not (fn `elem` field_names_used)
1048     ]
1049   where
1050     field_names_used = [ field_name | (field_name, _, _) <- rbinds ]
1051     strict_field_names = mapMaybe isStrict field_info
1052
1053     isStrict (fl, MarkedStrict) = Just (fieldLabelName fl)
1054     isStrict _                  = Nothing
1055
1056     field_info = zip (dataConFieldLabels data_con)
1057                      (dataConStrictMarks data_con)
1058
1059 missingFields rbinds data_con
1060   = [ fn | fn <- non_strict_field_names, not (fn `elem` field_names_used) ]
1061   where
1062     field_names_used = [ field_name | (field_name, _, _) <- rbinds ]
1063
1064      -- missing strict fields have already been flagged as
1065      -- being so, so leave them out here.
1066     non_strict_field_names = mapMaybe isn'tStrict field_info
1067
1068     isn'tStrict (fl, MarkedStrict) = Nothing
1069     isn'tStrict (fl, _)            = Just (fieldLabelName fl)
1070
1071     field_info = zip (dataConFieldLabels data_con)
1072                      (dataConStrictMarks data_con)
1073
1074 \end{code}
1075
1076 %************************************************************************
1077 %*                                                                      *
1078 \subsection{@tcMonoExprs@ typechecks a {\em list} of expressions}
1079 %*                                                                      *
1080 %************************************************************************
1081
1082 \begin{code}
1083 tcMonoExprs :: [RenamedHsExpr] -> [TcType] -> TcM s ([TcExpr], LIE)
1084
1085 tcMonoExprs [] [] = returnTc ([], emptyLIE)
1086 tcMonoExprs (expr:exprs) (ty:tys)
1087  = tcMonoExpr  expr  ty         `thenTc` \ (expr',  lie1) ->
1088    tcMonoExprs exprs tys                `thenTc` \ (exprs', lie2) ->
1089    returnTc (expr':exprs', lie1 `plusLIE` lie2)
1090 \end{code}
1091
1092
1093 % =================================================
1094
1095 Errors and contexts
1096 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1097
1098 Mini-utils:
1099 \begin{code}
1100 pp_nest_hang :: String -> SDoc -> SDoc
1101 pp_nest_hang lbl stuff = nest 2 (hang (text lbl) 4 stuff)
1102 \end{code}
1103
1104 Boring and alphabetical:
1105 \begin{code}
1106 arithSeqCtxt expr
1107   = hang (ptext SLIT("In an arithmetic sequence:")) 4 (ppr expr)
1108
1109 caseCtxt expr
1110   = hang (ptext SLIT("In the case expression:")) 4 (ppr expr)
1111
1112 caseScrutCtxt expr
1113   = hang (ptext SLIT("In the scrutinee of a case expression:")) 4 (ppr expr)
1114
1115 exprSigCtxt expr
1116   = hang (ptext SLIT("In an expression with a type signature:"))
1117          4 (ppr expr)
1118
1119 listCtxt expr
1120   = hang (ptext SLIT("In the list element:")) 4 (ppr expr)
1121
1122 predCtxt expr
1123   = hang (ptext SLIT("In the predicate expression:")) 4 (ppr expr)
1124
1125 sectionRAppCtxt expr
1126   = hang (ptext SLIT("In the right section:")) 4 (ppr expr)
1127
1128 sectionLAppCtxt expr
1129   = hang (ptext SLIT("In the left section:")) 4 (ppr expr)
1130
1131 funAppCtxt fun arg arg_no
1132   = hang (hsep [ ptext SLIT("In the"), speakNth arg_no, ptext SLIT("argument of"),
1133                     quotes (ppr fun) <> text ", namely"])
1134          4 (quotes (ppr arg))
1135
1136 wrongArgsCtxt too_many_or_few fun args
1137   = hang (ptext SLIT("Probable cause:") <+> quotes (ppr fun)
1138                     <+> ptext SLIT("is applied to") <+> text too_many_or_few
1139                     <+> ptext SLIT("arguments in the call"))
1140          4 (parens (ppr the_app))
1141   where
1142     the_app = foldl HsApp fun args      -- Used in error messages
1143
1144 appCtxt fun args
1145   = ptext SLIT("In the application") <+> quotes (ppr the_app)
1146   where
1147     the_app = foldl HsApp fun args      -- Used in error messages
1148
1149 lurkingRank2Err fun fun_ty
1150   = hang (hsep [ptext SLIT("Illegal use of"), quotes (ppr fun)])
1151          4 (vcat [ptext SLIT("It is applied to too few arguments"),
1152                   ptext SLIT("so that the result type has for-alls in it")])
1153
1154 rank2ArgCtxt arg expected_arg_ty
1155   = ptext SLIT("In a polymorphic function argument:") <+> ppr arg
1156
1157 badFieldsUpd rbinds
1158   = hang (ptext SLIT("No constructor has all these fields:"))
1159          4 (pprQuotedList fields)
1160   where
1161     fields = [field | (field, _, _) <- rbinds]
1162
1163 recordUpdCtxt expr = ptext SLIT("In the record update:") <+> ppr expr
1164 recordConCtxt expr = ptext SLIT("In the record construction:") <+> ppr expr
1165
1166 notSelector field
1167   = hsep [quotes (ppr field), ptext SLIT("is not a record selector")]
1168
1169 illegalCcallTyErr isArg ty
1170   = hang (hsep [ptext SLIT("Unacceptable"), arg_or_res, ptext SLIT("type in _ccall_ or _casm_:")])
1171          4 (hsep [ppr ty])
1172   where
1173    arg_or_res
1174     | isArg     = ptext SLIT("argument")
1175     | otherwise = ptext SLIT("result")
1176
1177
1178 missingStrictFieldCon :: Name -> Name -> SDoc
1179 missingStrictFieldCon con field
1180   = hsep [ptext SLIT("Constructor") <+> quotes (ppr con),
1181           ptext SLIT("does not have the required strict field"), quotes (ppr field)]
1182
1183 missingFieldCon :: Name -> Name -> SDoc
1184 missingFieldCon con field
1185   = hsep [ptext SLIT("Field") <+> quotes (ppr field),
1186           ptext SLIT("is not initialised")]
1187 \end{code}