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