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     in
 388     unifyTauTy res_ty io_result_ty              `thenTc_`
 389
 390         -- Construct the extra insts, which encode the
 391         -- constraints on the argument and result types.
 392     mapNF_Tc new_arg_dict (zipEqual "tcMonoExpr:CCall" args arg_tys)    `thenNF_Tc` \ ccarg_dicts_s ->
 393     newClassDicts result_origin [(cReturnableClass, [result_ty])]       `thenNF_Tc` \ (ccres_dict, _) ->
 394     returnTc (HsCCall lbl args' may_gc is_asm io_result_ty,
 395               foldr plusLIE ccres_dict ccarg_dicts_s `plusLIE` args_lie)
 396 \end{code}
 397
 398 \begin{code}
 399 tcMonoExpr (HsSCC lbl expr) res_ty
 400   = tcMonoExpr expr res_ty              `thenTc` \ (expr', lie) ->
 401     returnTc (HsSCC lbl expr', lie)
 402
 403 tcMonoExpr (HsLet binds expr) res_ty
 404   = tcBindsAndThen
 405         combiner
 406         binds                   -- Bindings to check
 407         tc_expr         `thenTc` \ (expr', lie) ->
 408     returnTc (expr', lie)
 409   where
 410     tc_expr = tcMonoExpr expr res_ty `thenTc` \ (expr', lie) ->
 411               returnTc (expr', lie)
 412     combiner is_rec bind expr = HsLet (mkMonoBind bind [] is_rec) expr
 413
 414 tcMonoExpr in_expr@(HsCase scrut matches src_loc) res_ty
 415   = tcAddSrcLoc src_loc                 $
 416     tcAddErrCtxt (caseCtxt in_expr)     $
 417
 418         -- Typecheck the case alternatives first.
 419         -- The case patterns tend to give good type info to use
 420         -- when typechecking the scrutinee.  For example
 421         --      case (map f) of
 422         --        (x:xs) -> ...
 423         -- will report that map is applied to too few arguments
 424         --
 425         -- Not only that, but it's better to check the matches on their
 426         -- own, so that we get the expected results for scoped type variables.
 427         --      f x = case x of
 428         --              (p::a, q::b) -> (q,p)
 429         -- The above should work: the match (p,q) -> (q,p) is polymorphic as
 430         -- claimed by the pattern signatures.  But if we typechecked the
 431         -- match with x in scope and x's type as the expected type, we'd be hosed.
 432
 433     tcMatchesCase matches res_ty        `thenTc`    \ (scrut_ty, matches', lie2) ->
 434
 435     tcAddErrCtxt (caseScrutCtxt scrut)  (
 436       tcMonoExpr scrut scrut_ty
 437     )                                   `thenTc`    \ (scrut',lie1) ->
 438
 439     returnTc (HsCase scrut' matches' src_loc, plusLIE lie1 lie2)
 440
 441 tcMonoExpr (HsIf pred b1 b2 src_loc) res_ty
 442   = tcAddSrcLoc src_loc $
 443     tcAddErrCtxt (predCtxt pred) (
 444     tcMonoExpr pred boolTy      )       `thenTc`    \ (pred',lie1) ->
 445
 446     tcMonoExpr b1 res_ty                `thenTc`    \ (b1',lie2) ->
 447     tcMonoExpr b2 res_ty                `thenTc`    \ (b2',lie3) ->
 448     returnTc (HsIf pred' b1' b2' src_loc, plusLIE lie1 (plusLIE lie2 lie3))
 449 \end{code}
 450
 451 \begin{code}
 452 tcMonoExpr expr@(HsDo do_or_lc stmts src_loc) res_ty
 453   = tcDoStmts do_or_lc stmts src_loc res_ty
 454 \end{code}
 455
 456 \begin{code}
 457 tcMonoExpr in_expr@(ExplicitList exprs) res_ty  -- Non-empty list
 458   = unifyListTy res_ty                        `thenTc` \ elt_ty ->
 459     mapAndUnzipTc (tc_elt elt_ty) exprs       `thenTc` \ (exprs', lies) ->
 460     returnTc (ExplicitListOut elt_ty exprs', plusLIEs lies)
 461   where
 462     tc_elt elt_ty expr
 463       = tcAddErrCtxt (listCtxt expr) $
 464         tcMonoExpr expr elt_ty
 465
 466 tcMonoExpr (ExplicitTuple exprs boxed) res_ty
 467   = (if boxed
 468         then unifyTupleTy (length exprs) res_ty
 469         else unifyUnboxedTupleTy (length exprs) res_ty
 470                                                 ) `thenTc` \ arg_tys ->
 471     mapAndUnzipTc (\ (expr, arg_ty) -> tcMonoExpr expr arg_ty)
 472                (exprs `zip` arg_tys) -- we know they're of equal length.
 473                                                 `thenTc` \ (exprs', lies) ->
 474     returnTc (ExplicitTuple exprs' boxed, plusLIEs lies)
 475
 476 tcMonoExpr expr@(RecordCon con_name rbinds) res_ty
 477   = tcAddErrCtxt (recordConCtxt expr)           $
 478     tcId con_name                       `thenNF_Tc` \ (con_expr, con_lie, con_tau) ->
 479     let
 480         (_, record_ty) = splitFunTys con_tau
 481     in
 482     ASSERT( maybeToBool (splitAlgTyConApp_maybe record_ty ) )
 483     unifyTauTy res_ty record_ty          `thenTc_`
 484
 485         -- Check that the record bindings match the constructor
 486         -- con_name is syntactically constrained to be a data constructor
 487     tcLookupDataCon con_name    `thenTc` \ (data_con, _, _) ->
 488     let
 489         bad_fields = badFields rbinds data_con
 490     in
 491     if not (null bad_fields) then
 492         mapNF_Tc (addErrTc . badFieldCon con_name) bad_fields   `thenNF_Tc_`
 493         failTc  -- Fail now, because tcRecordBinds will crash on a bad field
 494     else
 495
 496         -- Typecheck the record bindings
 497     tcRecordBinds record_ty rbinds              `thenTc` \ (rbinds', rbinds_lie) ->
 498
 499     let
 500       missing_s_fields = missingStrictFields rbinds data_con
 501     in
 502     checkTcM (null missing_s_fields)
 503         (mapNF_Tc (addErrTc . missingStrictFieldCon con_name) missing_s_fields `thenNF_Tc_`
 504          returnNF_Tc ())  `thenNF_Tc_`
 505     let
 506       missing_fields = missingFields rbinds data_con
 507     in
 508     checkTcM (not (opt_WarnMissingFields && not (null missing_fields)))
 509         (mapNF_Tc ((warnTc True) . missingFieldCon con_name) missing_fields `thenNF_Tc_`
 510          returnNF_Tc ())  `thenNF_Tc_`
 511
 512     returnTc (RecordConOut data_con con_expr rbinds', con_lie `plusLIE` rbinds_lie)
 513
 514 -- The main complication with RecordUpd is that we need to explicitly
 515 -- handle the *non-updated* fields.  Consider:
 516 --
 517 --      data T a b = MkT1 { fa :: a, fb :: b }
 518 --                 | MkT2 { fa :: a, fc :: Int -> Int }
 519 --                 | MkT3 { fd :: a }
 520 --
 521 --      upd :: T a b -> c -> T a c
 522 --      upd t x = t { fb = x}
 523 --
 524 -- The type signature on upd is correct (i.e. the result should not be (T a b))
 525 -- because upd should be equivalent to:
 526 --
 527 --      upd t x = case t of
 528 --                      MkT1 p q -> MkT1 p x
 529 --                      MkT2 a b -> MkT2 p b
 530 --                      MkT3 d   -> error ...
 531 --
 532 -- So we need to give a completely fresh type to the result record,
 533 -- and then constrain it by the fields that are *not* updated ("p" above).
 534 --
 535 -- Note that because MkT3 doesn't contain all the fields being updated,
 536 -- its RHS is simply an error, so it doesn't impose any type constraints
 537 --
 538 -- All this is done in STEP 4 below.
 539
 540 tcMonoExpr expr@(RecordUpd record_expr rbinds) res_ty
 541   = tcAddErrCtxt (recordUpdCtxt expr)           $
 542
 543         -- STEP 0
 544         -- Check that the field names are really field names
 545     ASSERT( not (null rbinds) )
 546     let
 547         field_names = [field_name | (field_name, _, _) <- rbinds]
 548     in
 549     mapNF_Tc tcLookupValueMaybe field_names             `thenNF_Tc` \ maybe_sel_ids ->
 550     let
 551         bad_guys = [field_name | (field_name, maybe_sel_id) <- field_names `zip` maybe_sel_ids,
 552                                  case maybe_sel_id of
 553                                         Nothing -> True
 554                                         Just sel_id -> not (isRecordSelector sel_id)
 555                    ]
 556     in
 557     mapNF_Tc (addErrTc . notSelector) bad_guys  `thenTc_`
 558     if not (null bad_guys) then
 559         failTc
 560     else
 561
 562         -- STEP 1
 563         -- Figure out the tycon and data cons from the first field name
 564     let
 565         (Just sel_id : _)         = maybe_sel_ids
 566         (_, _, tau)               = ASSERT( isNotUsgTy (idType sel_id) )
 567                                     splitSigmaTy (idType sel_id)        -- Selectors can be overloaded
 568                                                                         -- when the data type has a context
 569         Just (data_ty, _)         = splitFunTy_maybe tau        -- Must succeed since sel_id is a selector
 570         (tycon, _, data_cons)       = splitAlgTyConApp data_ty
 571         (con_tyvars, _, _, _, _, _) = dataConSig (head data_cons)
 572     in
 573     tcInstTyVars con_tyvars                     `thenNF_Tc` \ (_, result_inst_tys, _) ->
 574
 575         -- STEP 2
 576         -- Check that at least one constructor has all the named fields
 577         -- i.e. has an empty set of bad fields returned by badFields
 578     checkTc (any (null . badFields rbinds) data_cons)
 579             (badFieldsUpd rbinds)               `thenTc_`
 580
 581         -- STEP 3
 582         -- Typecheck the update bindings.
 583         -- (Do this after checking for bad fields in case there's a field that
 584         --  doesn't match the constructor.)
 585     let
 586         result_record_ty = mkTyConApp tycon result_inst_tys
 587     in
 588     unifyTauTy res_ty result_record_ty          `thenTc_`
 589     tcRecordBinds result_record_ty rbinds       `thenTc` \ (rbinds', rbinds_lie) ->
 590
 591         -- STEP 4
 592         -- Use the un-updated fields to find a vector of booleans saying
 593         -- which type arguments must be the same in updatee and result.
 594         --
 595         -- WARNING: this code assumes that all data_cons in a common tycon
 596         -- have FieldLabels abstracted over the same tyvars.
 597     let
 598         upd_field_lbls      = [recordSelectorFieldLabel sel_id | (sel_id, _, _) <- rbinds']
 599         con_field_lbls_s    = map dataConFieldLabels data_cons
 600
 601                 -- A constructor is only relevant to this process if
 602                 -- it contains all the fields that are being updated
 603         relevant_field_lbls_s      = filter is_relevant con_field_lbls_s
 604         is_relevant con_field_lbls = all (`elem` con_field_lbls) upd_field_lbls
 605
 606         non_upd_field_lbls  = concat relevant_field_lbls_s `minusList` upd_field_lbls
 607         common_tyvars       = tyVarsOfTypes (map fieldLabelType non_upd_field_lbls)
 608
 609         mk_inst_ty (tyvar, result_inst_ty)
 610           | tyvar `elemVarSet` common_tyvars = returnNF_Tc result_inst_ty       -- Same as result type
 611           | otherwise                               = newTyVarTy boxedTypeKind  -- Fresh type
 612     in
 613     mapNF_Tc mk_inst_ty (zip con_tyvars result_inst_tys)        `thenNF_Tc` \ inst_tys ->
 614
 615         -- STEP 5
 616         -- Typecheck the expression to be updated
 617     let
 618         record_ty = mkTyConApp tycon inst_tys
 619     in
 620     tcMonoExpr record_expr record_ty                    `thenTc`    \ (record_expr', record_lie) ->
 621
 622         -- STEP 6
 623         -- Figure out the LIE we need.  We have to generate some
 624         -- dictionaries for the data type context, since we are going to
 625         -- do some construction.
 626         --
 627         -- What dictionaries do we need?  For the moment we assume that all
 628         -- data constructors have the same context, and grab it from the first
 629         -- constructor.  If they have varying contexts then we'd have to
 630         -- union the ones that could participate in the update.
 631     let
 632         (tyvars, theta, _, _, _, _) = dataConSig (head data_cons)
 633         inst_env = mkTopTyVarSubst tyvars result_inst_tys
 634         theta'   = substClasses inst_env theta
 635     in
 636     newClassDicts RecordUpdOrigin theta'        `thenNF_Tc` \ (con_lie, dicts) ->
 637
 638         -- Phew!
 639     returnTc (RecordUpdOut record_expr' result_record_ty dicts rbinds',
 640               con_lie `plusLIE` record_lie `plusLIE` rbinds_lie)
 641
 642 tcMonoExpr (ArithSeqIn seq@(From expr)) res_ty
 643   = unifyListTy res_ty                          `thenTc` \ elt_ty ->
 644     tcMonoExpr expr elt_ty                      `thenTc` \ (expr', lie1) ->
 645
 646     tcLookupValueByKey enumFromClassOpKey       `thenNF_Tc` \ sel_id ->
 647     newMethod (ArithSeqOrigin seq)
 648               sel_id [elt_ty]                   `thenNF_Tc` \ (lie2, enum_from_id) ->
 649
 650     returnTc (ArithSeqOut (HsVar enum_from_id) (From expr'),
 651               lie1 `plusLIE` lie2)
 652
 653 tcMonoExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromThen expr1 expr2)) res_ty
 654   = tcAddErrCtxt (arithSeqCtxt in_expr) $
 655     unifyListTy  res_ty         `thenTc`    \ elt_ty ->
 656     tcMonoExpr expr1 elt_ty     `thenTc`    \ (expr1',lie1) ->
 657     tcMonoExpr expr2 elt_ty     `thenTc`    \ (expr2',lie2) ->
 658     tcLookupValueByKey enumFromThenClassOpKey           `thenNF_Tc` \ sel_id ->
 659     newMethod (ArithSeqOrigin seq)
 660               sel_id [elt_ty]                           `thenNF_Tc` \ (lie3, enum_from_then_id) ->
 661
 662     returnTc (ArithSeqOut (HsVar enum_from_then_id)
 663                            (FromThen expr1' expr2'),
 664               lie1 `plusLIE` lie2 `plusLIE` lie3)
 665
 666 tcMonoExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromTo expr1 expr2)) res_ty
 667   = tcAddErrCtxt (arithSeqCtxt in_expr) $
 668     unifyListTy  res_ty         `thenTc`    \ elt_ty ->
 669     tcMonoExpr expr1 elt_ty     `thenTc`    \ (expr1',lie1) ->
 670     tcMonoExpr expr2 elt_ty     `thenTc`    \ (expr2',lie2) ->
 671     tcLookupValueByKey enumFromToClassOpKey     `thenNF_Tc` \ sel_id ->
 672     newMethod (ArithSeqOrigin seq)
 673               sel_id [elt_ty]                           `thenNF_Tc` \ (lie3, enum_from_to_id) ->
 674
 675     returnTc (ArithSeqOut (HsVar enum_from_to_id)
 676                           (FromTo expr1' expr2'),
 677               lie1 `plusLIE` lie2 `plusLIE` lie3)
 678
 679 tcMonoExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromThenTo expr1 expr2 expr3)) res_ty
 680   = tcAddErrCtxt  (arithSeqCtxt in_expr) $
 681     unifyListTy  res_ty         `thenTc`    \ elt_ty ->
 682     tcMonoExpr expr1 elt_ty     `thenTc`    \ (expr1',lie1) ->
 683     tcMonoExpr expr2 elt_ty     `thenTc`    \ (expr2',lie2) ->
 684     tcMonoExpr expr3 elt_ty     `thenTc`    \ (expr3',lie3) ->
 685     tcLookupValueByKey enumFromThenToClassOpKey `thenNF_Tc` \ sel_id ->
 686     newMethod (ArithSeqOrigin seq)
 687               sel_id [elt_ty]                           `thenNF_Tc` \ (lie4, eft_id) ->
 688
 689     returnTc (ArithSeqOut (HsVar eft_id)
 690                            (FromThenTo expr1' expr2' expr3'),
 691               lie1 `plusLIE` lie2 `plusLIE` lie3 `plusLIE` lie4)
 692 \end{code}
 693
 694 %************************************************************************
 695 %*                                                                      *
 696 \subsection{Expressions type signatures}
 697 %*                                                                      *
 698 %************************************************************************
 699
 700 \begin{code}
 701 tcMonoExpr in_expr@(ExprWithTySig expr poly_ty) res_ty
 702  = tcSetErrCtxt (exprSigCtxt in_expr)   $
 703    tcHsSigType  poly_ty         `thenTc` \ sig_tc_ty ->
 704
 705    if not (isSigmaTy sig_tc_ty) then
 706         -- Easy case
 707         unifyTauTy sig_tc_ty res_ty     `thenTc_`
 708         tcMonoExpr expr sig_tc_ty
 709
 710    else -- Signature is polymorphic
 711         tcPolyExpr expr sig_tc_ty               `thenTc` \ (_, _, expr, expr_ty, lie) ->
 712
 713             -- Now match the signature type with res_ty.
 714             -- We must not do this earlier, because res_ty might well
 715             -- mention variables free in the environment, and we'd get
 716             -- bogus complaints about not being able to for-all the
 717             -- sig_tyvars
 718         unifyTauTy res_ty expr_ty                       `thenTc_`
 719
 720             -- If everything is ok, return the stuff unchanged, except for
 721             -- the effect of any substutions etc.  We simply discard the
 722             -- result of the tcSimplifyAndCheck (inside tcPolyExpr), except for any default
 723             -- resolution it may have done, which is recorded in the
 724             -- substitution.
 725         returnTc (expr, lie)
 726 \end{code}
 727
 728 Implicit Parameter bindings.
 729
 730 \begin{code}
 731 tcMonoExpr (HsWith expr binds) res_ty
 732   = tcMonoExpr expr res_ty              `thenTc` \ (expr', lie) ->
 733     tcIPBinds binds                     `thenTc` \ (binds', types, lie2) ->
 734     partitionPredsOfLIE isBound lie     `thenTc` \ (ips, lie', dict_binds) ->
 735     let expr'' = if nullMonoBinds dict_binds
 736                  then expr'
 737                  else HsLet (mkMonoBind (revBinds dict_binds) [] NonRecursive)
 738                             expr'
 739     in
 740     tcCheckIPBinds binds' types ips     `thenTc_`
 741     returnTc (HsWith expr'' binds', lie' `plusLIE` lie2)
 742   where isBound p
 743           = case ipName_maybe p of
 744             Just n -> n `elem` names
 745             Nothing -> False
 746         names = map fst binds
 747         -- revBinds is used because tcSimplify outputs the bindings
 748         -- out-of-order.  it's not a problem elsewhere because these
 749         -- bindings are normally used in a recursive let
 750         -- ZZ probably need to find a better solution
 751         revBinds (b1 `AndMonoBinds` b2) =
 752             (revBinds b2) `AndMonoBinds` (revBinds b1)
 753         revBinds b = b
 754
 755 tcIPBinds ((name, expr) : binds)
 756   = newTyVarTy_OpenKind         `thenTc` \ ty ->
 757     tcGetSrcLoc                 `thenTc` \ loc ->
 758     let id = ipToId name ty loc in
 759     tcMonoExpr expr ty          `thenTc` \ (expr', lie) ->
 760     zonkTcType ty               `thenTc` \ ty' ->
 761     tcIPBinds binds             `thenTc` \ (binds', types, lie2) ->
 762     returnTc ((id, expr') : binds', ty : types, lie `plusLIE` lie2)
 763 tcIPBinds [] = returnTc ([], [], emptyLIE)
 764
 765 tcCheckIPBinds binds types ips
 766   = foldrTc tcCheckIPBind (getIPsOfLIE ips) (zip binds types)
 767
 768 -- ZZ how do we use the loc?
 769 tcCheckIPBind bt@((v, _), t1) ((n, t2) : ips) | getName v == n
 770   = unifyTauTy t1 t2            `thenTc_`
 771     tcCheckIPBind bt ips        `thenTc` \ ips' ->
 772     returnTc ips'
 773 tcCheckIPBind bt (ip : ips)
 774   = tcCheckIPBind bt ips        `thenTc` \ ips' ->
 775     returnTc (ip : ips')
 776 tcCheckIPBind bt []
 777   = returnTc []
 778 \end{code}
 779
 780 Typecheck expression which in most cases will be an Id.
 781
 782 \begin{code}
 783 tcExpr_id :: RenamedHsExpr
 784            -> TcM s (TcExpr,
 785                      LIE,
 786                      TcType)
 787 tcExpr_id id_expr
 788  = case id_expr of
 789         HsVar name -> tcId name                 `thenNF_Tc` \ stuff ->
 790                       returnTc stuff
 791         other      -> newTyVarTy_OpenKind       `thenNF_Tc` \ id_ty ->
 792                       tcMonoExpr id_expr id_ty  `thenTc`    \ (id_expr', lie_id) ->
 793                       returnTc (id_expr', lie_id, id_ty)
 794 \end{code}
 795
 796 %************************************************************************
 797 %*                                                                      *
 798 \subsection{@tcApp@ typchecks an application}
 799 %*                                                                      *
 800 %************************************************************************
 801
 802 \begin{code}
 803
 804 tcApp :: RenamedHsExpr -> [RenamedHsExpr]       -- Function and args
 805       -> TcType                                 -- Expected result type of application
 806       -> TcM s (TcExpr, [TcExpr],               -- Translated fun and args
 807                 LIE)
 808
 809 tcApp fun args res_ty
 810   =     -- First type-check the function
 811     tcExpr_id fun                               `thenTc` \ (fun', lie_fun, fun_ty) ->
 812
 813     tcAddErrCtxt (wrongArgsCtxt "too many" fun args) (
 814         split_fun_ty fun_ty (length args)
 815     )                                           `thenTc` \ (expected_arg_tys, actual_result_ty) ->
 816
 817         -- Unify with expected result before type-checking the args
 818         -- This is when we might detect a too-few args situation
 819     tcAddErrCtxtM (checkArgsCtxt fun args res_ty actual_result_ty) (
 820        unifyTauTy res_ty actual_result_ty
 821     )                                                   `thenTc_`
 822
 823         -- Now typecheck the args
 824     mapAndUnzipTc (tcArg fun)
 825           (zip3 args expected_arg_tys [1..])    `thenTc` \ (args', lie_args_s) ->
 826
 827     -- Check that the result type doesn't have any nested for-alls.
 828     -- For example, a "build" on its own is no good; it must be applied to something.
 829     checkTc (isTauTy actual_result_ty)
 830             (lurkingRank2Err fun fun_ty)        `thenTc_`
 831
 832     returnTc (fun', args', lie_fun `plusLIE` plusLIEs lie_args_s)
 833
 834
 835 -- If an error happens we try to figure out whether the
 836 -- function has been given too many or too few arguments,
 837 -- and say so
 838 checkArgsCtxt fun args expected_res_ty actual_res_ty tidy_env
 839   = zonkTcType expected_res_ty    `thenNF_Tc` \ exp_ty' ->
 840     zonkTcType actual_res_ty      `thenNF_Tc` \ act_ty' ->
 841     let
 842       (env1, exp_ty'') = tidyOpenType tidy_env exp_ty'
 843       (env2, act_ty'') = tidyOpenType env1     act_ty'
 844       (exp_args, _) = splitFunTys exp_ty''
 845       (act_args, _) = splitFunTys act_ty''
 846
 847       message | length exp_args < length act_args = wrongArgsCtxt "too few" fun args
 848               | length exp_args > length act_args = wrongArgsCtxt "too many" fun args
 849               | otherwise                         = appCtxt fun args
 850     in
 851     returnNF_Tc (env2, message)
 852
 853
 854 split_fun_ty :: TcType          -- The type of the function
 855              -> Int                     -- Number of arguments
 856              -> TcM s ([TcType],        -- Function argument types
 857                        TcType)  -- Function result types
 858
 859 split_fun_ty fun_ty 0
 860   = returnTc ([], fun_ty)
 861
 862 split_fun_ty fun_ty n
 863   =     -- Expect the function to have type A->B
 864     unifyFunTy fun_ty           `thenTc` \ (arg_ty, res_ty) ->
 865     split_fun_ty res_ty (n-1)   `thenTc` \ (arg_tys, final_res_ty) ->
 866     returnTc (arg_ty:arg_tys, final_res_ty)
 867 \end{code}
 868
 869 \begin{code}
 870 tcArg :: RenamedHsExpr                  -- The function (for error messages)
 871       -> (RenamedHsExpr, TcType, Int)   -- Actual argument and expected arg type
 872       -> TcM s (TcExpr, LIE)    -- Resulting argument and LIE
 873
 874 tcArg the_fun (arg, expected_arg_ty, arg_no)
 875   = tcAddErrCtxt (funAppCtxt the_fun arg arg_no) $
 876     tcExpr arg expected_arg_ty
 877 \end{code}
 878
 879
 880 %************************************************************************
 881 %*                                                                      *
 882 \subsection{@tcId@ typchecks an identifier occurrence}
 883 %*                                                                      *
 884 %************************************************************************
 885
 886 Between the renamer and the first invocation of the UsageSP inference,
 887 identifiers read from interface files will have usage information in
 888 their types, whereas other identifiers will not.  The unannotTy here
 889 in @tcId@ prevents this information from pointlessly propagating
 890 further prior to the first usage inference.
 891
 892 \begin{code}
 893 tcId :: Name -> NF_TcM s (TcExpr, LIE, TcType)
 894
 895 tcId name
 896   =     -- Look up the Id and instantiate its type
 897     tcLookupValueMaybe name     `thenNF_Tc` \ maybe_local ->
 898
 899     case maybe_local of
 900       Just tc_id -> instantiate_it (OccurrenceOf tc_id) (HsVar tc_id) (unannotTy (idType tc_id))
 901
 902       Nothing ->    tcLookupValue name          `thenNF_Tc` \ id ->
 903                     tcInstId id                 `thenNF_Tc` \ (tyvars, theta, tau) ->
 904                     instantiate_it2 (OccurrenceOf id) (HsVar id) tyvars theta tau
 905
 906   where
 907         -- The instantiate_it loop runs round instantiating the Id.
 908         -- It has to be a loop because we are now prepared to entertain
 909         -- types like
 910         --              f:: forall a. Eq a => forall b. Baz b => tau
 911         -- We want to instantiate this to
 912         --              f2::tau         {f2 = f1 b (Baz b), f1 = f a (Eq a)}
 913     instantiate_it orig fun ty
 914       = tcInstTcType ty         `thenNF_Tc` \ (tyvars, rho) ->
 915         tcSplitRhoTy rho        `thenNF_Tc` \ (theta, tau) ->
 916         instantiate_it2 orig fun tyvars theta tau
 917
 918     instantiate_it2 orig fun tyvars theta tau
 919       = if null theta then      -- Is it overloaded?
 920                 returnNF_Tc (mkHsTyApp fun arg_tys, emptyLIE, tau)
 921         else
 922                 -- Yes, it's overloaded
 923         instOverloadedFun orig fun arg_tys theta tau    `thenNF_Tc` \ (fun', lie1) ->
 924         instantiate_it orig fun' tau                    `thenNF_Tc` \ (expr, lie2, final_tau) ->
 925         returnNF_Tc (expr, lie1 `plusLIE` lie2, final_tau)
 926
 927       where
 928         arg_tys = mkTyVarTys tyvars
 929 \end{code}
 930
 931 %************************************************************************
 932 %*                                                                      *
 933 \subsection{@tcDoStmts@ typechecks a {\em list} of do statements}
 934 %*                                                                      *
 935 %************************************************************************
 936
 937 \begin{code}
 938 tcDoStmts do_or_lc stmts src_loc res_ty
 939   =     -- get the Monad and MonadZero classes
 940         -- create type consisting of a fresh monad tyvar
 941     ASSERT( not (null stmts) )
 942     tcAddSrcLoc src_loc $
 943
 944     newTyVarTy (mkArrowKind boxedTypeKind boxedTypeKind)        `thenNF_Tc` \ m ->
 945     newTyVarTy boxedTypeKind                                    `thenNF_Tc` \ elt_ty ->
 946     unifyTauTy res_ty (mkAppTy m elt_ty)                        `thenTc_`
 947
 948         -- If it's a comprehension we're dealing with,
 949         -- force it to be a list comprehension.
 950         -- (as of Haskell 98, monad comprehensions are no more.)
 951     (case do_or_lc of
 952        ListComp -> unifyListTy res_ty `thenTc_` returnTc ()
 953        _        -> returnTc ())                                 `thenTc_`
 954
 955     tcStmts do_or_lc (mkAppTy m) stmts elt_ty   `thenTc`   \ (stmts', stmts_lie) ->
 956
 957         -- Build the then and zero methods in case we need them
 958         -- It's important that "then" and "return" appear just once in the final LIE,
 959         -- not only for typechecker efficiency, but also because otherwise during
 960         -- simplification we end up with silly stuff like
 961         --      then = case d of (t,r) -> t
 962         --      then = then
 963         -- where the second "then" sees that it already exists in the "available" stuff.
 964         --
 965     tcLookupValueByKey returnMClassOpKey        `thenNF_Tc` \ return_sel_id ->
 966     tcLookupValueByKey thenMClassOpKey          `thenNF_Tc` \ then_sel_id ->
 967     tcLookupValueByKey failMClassOpKey          `thenNF_Tc` \ fail_sel_id ->
 968     newMethod DoOrigin return_sel_id [m]        `thenNF_Tc` \ (return_lie, return_id) ->
 969     newMethod DoOrigin then_sel_id [m]          `thenNF_Tc` \ (then_lie, then_id) ->
 970     newMethod DoOrigin fail_sel_id [m]          `thenNF_Tc` \ (fail_lie, fail_id) ->
 971     let
 972       monad_lie = then_lie `plusLIE` return_lie `plusLIE` fail_lie
 973     in
 974     returnTc (HsDoOut do_or_lc stmts' return_id then_id fail_id res_ty src_loc,
 975               stmts_lie `plusLIE` monad_lie)
 976 \end{code}
 977
 978
 979 %************************************************************************
 980 %*                                                                      *
 981 \subsection{Record bindings}
 982 %*                                                                      *
 983 %************************************************************************
 984
 985 Game plan for record bindings
 986 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 987 For each binding
 988         field = value
 989 1. look up "field", to find its selector Id, which must have type
 990         forall a1..an. T a1 .. an -> tau
 991    where tau is the type of the field.
 992
 993 2. Instantiate this type
 994
 995 3. Unify the (T a1 .. an) part with the "expected result type", which
 996    is passed in.  This checks that all the field labels come from the
 997    same type.
 998
 999 4. Type check the value using tcArg, passing tau as the expected
1000    argument type.
1001
1002 This extends OK when the field types are universally quantified.
1003
1004 Actually, to save excessive creation of fresh type variables,
1005 we
1006
1007 \begin{code}
1008 tcRecordBinds
1009         :: TcType               -- Expected type of whole record
1010         -> RenamedRecordBinds
1011         -> TcM s (TcRecordBinds, LIE)
1012
1013 tcRecordBinds expected_record_ty rbinds
1014   = mapAndUnzipTc do_bind rbinds        `thenTc` \ (rbinds', lies) ->
1015     returnTc (rbinds', plusLIEs lies)
1016   where
1017     do_bind (field_label, rhs, pun_flag)
1018       = tcLookupValue field_label       `thenNF_Tc` \ sel_id ->
1019         ASSERT( isRecordSelector sel_id )
1020                 -- This lookup and assertion will surely succeed, because
1021                 -- we check that the fields are indeed record selectors
1022                 -- before calling tcRecordBinds
1023
1024         tcInstId sel_id                 `thenNF_Tc` \ (_, _, tau) ->
1025
1026                 -- Record selectors all have type
1027                 --      forall a1..an.  T a1 .. an -> tau
1028         ASSERT( maybeToBool (splitFunTy_maybe tau) )
1029         let
1030                 -- Selector must have type RecordType -> FieldType
1031           Just (record_ty, field_ty) = splitFunTy_maybe tau
1032         in
1033         unifyTauTy expected_record_ty record_ty         `thenTc_`
1034         tcPolyExpr rhs field_ty                         `thenTc` \ (rhs', lie, _, _, _) ->
1035         returnTc ((sel_id, rhs', pun_flag), lie)
1036
1037 badFields rbinds data_con
1038   = [field_name | (field_name, _, _) <- rbinds,
1039                   not (field_name `elem` field_names)
1040     ]
1041   where
1042     field_names = map fieldLabelName (dataConFieldLabels data_con)
1043
1044 missingStrictFields rbinds data_con
1045   = [ fn | fn <- strict_field_names,
1046                  not (fn `elem` field_names_used)
1047     ]
1048   where
1049     field_names_used = [ field_name | (field_name, _, _) <- rbinds ]
1050     strict_field_names = mapMaybe isStrict field_info
1051
1052     isStrict (fl, MarkedStrict) = Just (fieldLabelName fl)
1053     isStrict _                  = Nothing
1054
1055     field_info = zip (dataConFieldLabels data_con)
1056                      (dataConStrictMarks data_con)
1057
1058 missingFields rbinds data_con
1059   = [ fn | fn <- non_strict_field_names, not (fn `elem` field_names_used) ]
1060   where
1061     field_names_used = [ field_name | (field_name, _, _) <- rbinds ]
1062
1063      -- missing strict fields have already been flagged as
1064      -- being so, so leave them out here.
1065     non_strict_field_names = mapMaybe isn'tStrict field_info
1066
1067     isn'tStrict (fl, MarkedStrict) = Nothing
1068     isn'tStrict (fl, _)            = Just (fieldLabelName fl)
1069
1070     field_info = zip (dataConFieldLabels data_con)
1071                      (dataConStrictMarks data_con)
1072
1073 \end{code}
1074
1075 %************************************************************************
1076 %*                                                                      *
1077 \subsection{@tcMonoExprs@ typechecks a {\em list} of expressions}
1078 %*                                                                      *
1079 %************************************************************************
1080
1081 \begin{code}
1082 tcMonoExprs :: [RenamedHsExpr] -> [TcType] -> TcM s ([TcExpr], LIE)
1083
1084 tcMonoExprs [] [] = returnTc ([], emptyLIE)
1085 tcMonoExprs (expr:exprs) (ty:tys)
1086  = tcMonoExpr  expr  ty         `thenTc` \ (expr',  lie1) ->
1087    tcMonoExprs exprs tys                `thenTc` \ (exprs', lie2) ->
1088    returnTc (expr':exprs', lie1 `plusLIE` lie2)
1089 \end{code}
1090
1091
1092 % =================================================
1093
1094 Errors and contexts
1095 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1096
1097 Mini-utils:
1098 \begin{code}
1099 pp_nest_hang :: String -> SDoc -> SDoc
1100 pp_nest_hang lbl stuff = nest 2 (hang (text lbl) 4 stuff)
1101 \end{code}
1102
1103 Boring and alphabetical:
1104 \begin{code}
1105 arithSeqCtxt expr
1106   = hang (ptext SLIT("In an arithmetic sequence:")) 4 (ppr expr)
1107
1108 caseCtxt expr
1109   = hang (ptext SLIT("In the case expression:")) 4 (ppr expr)
1110
1111 caseScrutCtxt expr
1112   = hang (ptext SLIT("In the scrutinee of a case expression:")) 4 (ppr expr)
1113
1114 exprSigCtxt expr
1115   = hang (ptext SLIT("In an expression with a type signature:"))
1116          4 (ppr expr)
1117
1118 listCtxt expr
1119   = hang (ptext SLIT("In the list element:")) 4 (ppr expr)
1120
1121 predCtxt expr
1122   = hang (ptext SLIT("In the predicate expression:")) 4 (ppr expr)
1123
1124 sectionRAppCtxt expr
1125   = hang (ptext SLIT("In the right section:")) 4 (ppr expr)
1126
1127 sectionLAppCtxt expr
1128   = hang (ptext SLIT("In the left section:")) 4 (ppr expr)
1129
1130 funAppCtxt fun arg arg_no
1131   = hang (hsep [ ptext SLIT("In the"), speakNth arg_no, ptext SLIT("argument of"),
1132                     quotes (ppr fun) <> text ", namely"])
1133          4 (quotes (ppr arg))
1134
1135 wrongArgsCtxt too_many_or_few fun args
1136   = hang (ptext SLIT("Probable cause:") <+> quotes (ppr fun)
1137                     <+> ptext SLIT("is applied to") <+> text too_many_or_few
1138                     <+> ptext SLIT("arguments in the call"))
1139          4 (parens (ppr the_app))
1140   where
1141     the_app = foldl HsApp fun args      -- Used in error messages
1142
1143 appCtxt fun args
1144   = ptext SLIT("In the application") <+> quotes (ppr the_app)
1145   where
1146     the_app = foldl HsApp fun args      -- Used in error messages
1147
1148 lurkingRank2Err fun fun_ty
1149   = hang (hsep [ptext SLIT("Illegal use of"), quotes (ppr fun)])
1150          4 (vcat [ptext SLIT("It is applied to too few arguments"),
1151                   ptext SLIT("so that the result type has for-alls in it")])
1152
1153 rank2ArgCtxt arg expected_arg_ty
1154   = ptext SLIT("In a polymorphic function argument:") <+> ppr arg
1155
1156 badFieldsUpd rbinds
1157   = hang (ptext SLIT("No constructor has all these fields:"))
1158          4 (pprQuotedList fields)
1159   where
1160     fields = [field | (field, _, _) <- rbinds]
1161
1162 recordUpdCtxt expr = ptext SLIT("In the record update:") <+> ppr expr
1163 recordConCtxt expr = ptext SLIT("In the record construction:") <+> ppr expr
1164
1165 notSelector field
1166   = hsep [quotes (ppr field), ptext SLIT("is not a record selector")]
1167
1168 illegalCcallTyErr isArg ty
1169   = hang (hsep [ptext SLIT("Unacceptable"), arg_or_res, ptext SLIT("type in _ccall_ or _casm_:")])
1170          4 (hsep [ppr ty])
1171   where
1172    arg_or_res
1173     | isArg     = ptext SLIT("argument")
1174     | otherwise = ptext SLIT("result")
1175
1176
1177 missingStrictFieldCon :: Name -> Name -> SDoc
1178 missingStrictFieldCon con field
1179   = hsep [ptext SLIT("Constructor") <+> quotes (ppr con),
1180           ptext SLIT("does not have the required strict field"), quotes (ppr field)]
1181
1182 missingFieldCon :: Name -> Name -> SDoc
1183 missingFieldCon con field
1184   = hsep [ptext SLIT("Field") <+> quotes (ppr field),
1185           ptext SLIT("is not initialised")]
1186 \end{code}