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,
  17                           mkHsTyApp, mkHsLet, maybeBoxedPrimType
  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, tyVarsOfLIE, zonkLIE,
  26                           newOverloadedLit, newMethod, newIPDict,
  27                           instOverloadedFun, newDicts, newClassDicts,
  28                           partitionLIEbyMeth, 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       ( tcHsType, checkSigTyVars, sigCtxt )
  39 import TcPat            ( badFieldCon )
  40 import TcSimplify       ( tcSimplify, tcSimplifyAndCheck )
  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, dataConId,
  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     in
 135         -- Type-check the arg and unify with expected type
 136     tcMonoExpr arg sig_tau                              `thenTc` \ (arg', lie_arg) ->
 137
 138         -- Check that the sig_tyvars havn't been constrained
 139         -- The interesting bit here is that we must include the free variables
 140         -- of the expected arg ty.  Here's an example:
 141         --       runST (newVar True)
 142         -- Here, if we don't make a check, we'll get a type (ST s (MutVar s Bool))
 143         -- for (newVar True), with s fresh.  Then we unify with the runST's arg type
 144         -- forall s'. ST s' a. That unifies s' with s, and a with MutVar s Bool.
 145         -- So now s' isn't unconstrained because it's linked to a.
 146         -- Conclusion: include the free vars of the expected arg type in the
 147         -- list of "free vars" for the signature check.
 148
 149     tcExtendGlobalTyVars (tyVarsOfType expected_arg_ty)         $
 150     tcAddErrCtxtM (sigCtxt sig_msg expected_arg_ty)             $
 151
 152     checkSigTyVars sig_tyvars                   `thenTc` \ zonked_sig_tyvars ->
 153
 154     newDicts SignatureOrigin sig_theta          `thenNF_Tc` \ (sig_dicts, dict_ids) ->
 155         -- ToDo: better origin
 156     tcSimplifyAndCheck
 157         (text "the type signature of an expression")
 158         (mkVarSet zonked_sig_tyvars)
 159         sig_dicts lie_arg                       `thenTc` \ (free_insts, inst_binds) ->
 160
 161     let
 162             -- This HsLet binds any Insts which came out of the simplification.
 163             -- It's a bit out of place here, but using AbsBind involves inventing
 164             -- a couple of new names which seems worse.
 165         generalised_arg = TyLam zonked_sig_tyvars $
 166                           DictLam dict_ids $
 167                           mkHsLet inst_binds $
 168                           arg'
 169     in
 170     returnTc ( generalised_arg, free_insts,
 171                arg', sig_tau, lie_arg )
 172   where
 173     sig_msg ty = sep [ptext SLIT("In an expression with expected type:"),
 174                       nest 4 (ppr ty)]
 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 (CCall 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 (HsApp (HsVar (dataConId ioDataCon) `TyApp` [result_ty])
 394                     (CCall lbl args' may_gc is_asm result_ty),
 395                       -- do the wrapping in the newtype constructor here
 396               foldr plusLIE ccres_dict ccarg_dicts_s `plusLIE` args_lie)
 397 \end{code}
 398
 399 \begin{code}
 400 tcMonoExpr (HsSCC lbl expr) res_ty
 401   = tcMonoExpr expr res_ty              `thenTc` \ (expr', lie) ->
 402     returnTc (HsSCC lbl expr', lie)
 403
 404 tcMonoExpr (HsLet binds expr) res_ty
 405   = tcBindsAndThen
 406         combiner
 407         binds                   -- Bindings to check
 408         tc_expr         `thenTc` \ (expr', lie) ->
 409     returnTc (expr', lie)
 410   where
 411     tc_expr = tcMonoExpr expr res_ty `thenTc` \ (expr', lie) ->
 412               returnTc (expr', lie)
 413     combiner is_rec bind expr = HsLet (mkMonoBind bind [] is_rec) expr
 414
 415 tcMonoExpr in_expr@(HsCase scrut matches src_loc) res_ty
 416   = tcAddSrcLoc src_loc                 $
 417     tcAddErrCtxt (caseCtxt in_expr)     $
 418
 419         -- Typecheck the case alternatives first.
 420         -- The case patterns tend to give good type info to use
 421         -- when typechecking the scrutinee.  For example
 422         --      case (map f) of
 423         --        (x:xs) -> ...
 424         -- will report that map is applied to too few arguments
 425         --
 426         -- Not only that, but it's better to check the matches on their
 427         -- own, so that we get the expected results for scoped type variables.
 428         --      f x = case x of
 429         --              (p::a, q::b) -> (q,p)
 430         -- The above should work: the match (p,q) -> (q,p) is polymorphic as
 431         -- claimed by the pattern signatures.  But if we typechecked the
 432         -- match with x in scope and x's type as the expected type, we'd be hosed.
 433
 434     tcMatchesCase matches res_ty        `thenTc`    \ (scrut_ty, matches', lie2) ->
 435
 436     tcAddErrCtxt (caseScrutCtxt scrut)  (
 437       tcMonoExpr scrut scrut_ty
 438     )                                   `thenTc`    \ (scrut',lie1) ->
 439
 440     returnTc (HsCase scrut' matches' src_loc, plusLIE lie1 lie2)
 441
 442 tcMonoExpr (HsIf pred b1 b2 src_loc) res_ty
 443   = tcAddSrcLoc src_loc $
 444     tcAddErrCtxt (predCtxt pred) (
 445     tcMonoExpr pred boolTy      )       `thenTc`    \ (pred',lie1) ->
 446
 447     tcMonoExpr b1 res_ty                `thenTc`    \ (b1',lie2) ->
 448     tcMonoExpr b2 res_ty                `thenTc`    \ (b2',lie3) ->
 449     returnTc (HsIf pred' b1' b2' src_loc, plusLIE lie1 (plusLIE lie2 lie3))
 450 \end{code}
 451
 452 \begin{code}
 453 tcMonoExpr expr@(HsDo do_or_lc stmts src_loc) res_ty
 454   = tcDoStmts do_or_lc stmts src_loc res_ty
 455 \end{code}
 456
 457 \begin{code}
 458 tcMonoExpr in_expr@(ExplicitList exprs) res_ty  -- Non-empty list
 459   = unifyListTy res_ty                        `thenTc` \ elt_ty ->
 460     mapAndUnzipTc (tc_elt elt_ty) exprs       `thenTc` \ (exprs', lies) ->
 461     returnTc (ExplicitListOut elt_ty exprs', plusLIEs lies)
 462   where
 463     tc_elt elt_ty expr
 464       = tcAddErrCtxt (listCtxt expr) $
 465         tcMonoExpr expr elt_ty
 466
 467 tcMonoExpr (ExplicitTuple exprs boxed) res_ty
 468   = (if boxed
 469         then unifyTupleTy (length exprs) res_ty
 470         else unifyUnboxedTupleTy (length exprs) res_ty
 471                                                 ) `thenTc` \ arg_tys ->
 472     mapAndUnzipTc (\ (expr, arg_ty) -> tcMonoExpr expr arg_ty)
 473                (exprs `zip` arg_tys) -- we know they're of equal length.
 474                                                 `thenTc` \ (exprs', lies) ->
 475     returnTc (ExplicitTuple exprs' boxed, plusLIEs lies)
 476
 477 tcMonoExpr expr@(RecordCon con_name rbinds) res_ty
 478   = tcAddErrCtxt (recordConCtxt expr)           $
 479     tcId con_name                       `thenNF_Tc` \ (con_expr, con_lie, con_tau) ->
 480     let
 481         (_, record_ty) = splitFunTys con_tau
 482     in
 483         -- Con is syntactically constrained to be a data constructor
 484     ASSERT( maybeToBool (splitAlgTyConApp_maybe record_ty ) )
 485     unifyTauTy res_ty record_ty          `thenTc_`
 486
 487         -- Check that the record bindings match the constructor
 488     tcLookupDataCon con_name    `thenTc` \ (data_con, _, _) ->
 489     let
 490         bad_fields = badFields rbinds data_con
 491     in
 492     if not (null bad_fields) then
 493         mapNF_Tc (addErrTc . badFieldCon con_name) bad_fields   `thenNF_Tc_`
 494         failTc  -- Fail now, because tcRecordBinds will crash on a bad field
 495     else
 496
 497         -- Typecheck the record bindings
 498     tcRecordBinds record_ty rbinds              `thenTc` \ (rbinds', rbinds_lie) ->
 499
 500     let
 501       missing_s_fields = missingStrictFields rbinds data_con
 502     in
 503     checkTcM (null missing_s_fields)
 504         (mapNF_Tc (addErrTc . missingStrictFieldCon con_name) missing_s_fields `thenNF_Tc_`
 505          returnNF_Tc ())  `thenNF_Tc_`
 506     let
 507       missing_fields = missingFields rbinds data_con
 508     in
 509     checkTcM (not (opt_WarnMissingFields && not (null missing_fields)))
 510         (mapNF_Tc ((warnTc True) . missingFieldCon con_name) missing_fields `thenNF_Tc_`
 511          returnNF_Tc ())  `thenNF_Tc_`
 512
 513     returnTc (RecordConOut data_con con_expr rbinds', con_lie `plusLIE` rbinds_lie)
 514
 515 -- The main complication with RecordUpd is that we need to explicitly
 516 -- handle the *non-updated* fields.  Consider:
 517 --
 518 --      data T a b = MkT1 { fa :: a, fb :: b }
 519 --                 | MkT2 { fa :: a, fc :: Int -> Int }
 520 --                 | MkT3 { fd :: a }
 521 --
 522 --      upd :: T a b -> c -> T a c
 523 --      upd t x = t { fb = x}
 524 --
 525 -- The type signature on upd is correct (i.e. the result should not be (T a b))
 526 -- because upd should be equivalent to:
 527 --
 528 --      upd t x = case t of
 529 --                      MkT1 p q -> MkT1 p x
 530 --                      MkT2 a b -> MkT2 p b
 531 --                      MkT3 d   -> error ...
 532 --
 533 -- So we need to give a completely fresh type to the result record,
 534 -- and then constrain it by the fields that are *not* updated ("p" above).
 535 --
 536 -- Note that because MkT3 doesn't contain all the fields being updated,
 537 -- its RHS is simply an error, so it doesn't impose any type constraints
 538 --
 539 -- All this is done in STEP 4 below.
 540
 541 tcMonoExpr expr@(RecordUpd record_expr rbinds) res_ty
 542   = tcAddErrCtxt (recordUpdCtxt expr)           $
 543
 544         -- STEP 0
 545         -- Check that the field names are really field names
 546     ASSERT( not (null rbinds) )
 547     let
 548         field_names = [field_name | (field_name, _, _) <- rbinds]
 549     in
 550     mapNF_Tc tcLookupValueMaybe field_names             `thenNF_Tc` \ maybe_sel_ids ->
 551     let
 552         bad_guys = [field_name | (field_name, maybe_sel_id) <- field_names `zip` maybe_sel_ids,
 553                                  case maybe_sel_id of
 554                                         Nothing -> True
 555                                         Just sel_id -> not (isRecordSelector sel_id)
 556                    ]
 557     in
 558     mapNF_Tc (addErrTc . notSelector) bad_guys  `thenTc_`
 559     if not (null bad_guys) then
 560         failTc
 561     else
 562
 563         -- STEP 1
 564         -- Figure out the tycon and data cons from the first field name
 565     let
 566         (Just sel_id : _)         = maybe_sel_ids
 567         (_, tau)                  = ASSERT( isNotUsgTy (idType sel_id) )
 568                                     splitForAllTys (idType sel_id)
 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, theta, _, _, _, _) = 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    tcHsType  poly_ty            `thenTc` \ sig_tc_ty ->
 704
 705    if not (isForAllTy 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     partitionLIEbyMeth isBound lie      `thenTc` \ (ips, lie') ->
 735     zonkLIE ips                         `thenTc` \ ips' ->
 736     tcSimplify (text "tcMonoExpr With") (tyVarsOfLIE ips') ips'
 737                                         `thenTc` \ res@(_, dict_binds, _) ->
 738     let expr'' = if nullMonoBinds dict_binds
 739                  then expr'
 740                  else HsLet (mkMonoBind (revBinds dict_binds) [] NonRecursive)
 741                             expr'
 742     in
 743     tcCheckIPBinds binds' types ips'    `thenTc_`
 744     returnTc (HsWith expr'' binds', lie' `plusLIE` lie2)
 745   where isBound p
 746           = case ipName_maybe p of
 747             Just n -> n `elem` names
 748             Nothing -> False
 749         names = map fst binds
 750         -- revBinds is used because tcSimplify outputs the bindings
 751         -- out-of-order.  it's not a problem elsewhere because these
 752         -- bindings are normally used in a recursive let
 753         -- ZZ probably need to find a better solution
 754         revBinds (b1 `AndMonoBinds` b2) =
 755             (revBinds b2) `AndMonoBinds` (revBinds b1)
 756         revBinds b = b
 757
 758 tcIPBinds ((name, expr) : binds)
 759   = newTyVarTy_OpenKind         `thenTc` \ ty ->
 760     tcGetSrcLoc                 `thenTc` \ loc ->
 761     let id = ipToId name ty loc in
 762     tcMonoExpr expr ty          `thenTc` \ (expr', lie) ->
 763     zonkTcType ty               `thenTc` \ ty' ->
 764     tcIPBinds binds             `thenTc` \ (binds', types, lie2) ->
 765     returnTc ((id, expr') : binds', ty : types, lie `plusLIE` lie2)
 766 tcIPBinds [] = returnTc ([], [], emptyLIE)
 767
 768 tcCheckIPBinds binds types ips
 769   = foldrTc tcCheckIPBind (getIPsOfLIE ips) (zip binds types)
 770
 771 -- ZZ how do we use the loc?
 772 tcCheckIPBind bt@((v, _), t1) ((n, t2) : ips) | getName v == n
 773   = unifyTauTy t1 t2            `thenTc_`
 774     tcCheckIPBind bt ips        `thenTc` \ ips' ->
 775     returnTc ips'
 776 tcCheckIPBind bt (ip : ips)
 777   = tcCheckIPBind bt ips        `thenTc` \ ips' ->
 778     returnTc (ip : ips')
 779 tcCheckIPBind bt []
 780   = returnTc []
 781 \end{code}
 782
 783 Typecheck expression which in most cases will be an Id.
 784
 785 \begin{code}
 786 tcExpr_id :: RenamedHsExpr
 787            -> TcM s (TcExpr,
 788                      LIE,
 789                      TcType)
 790 tcExpr_id id_expr
 791  = case id_expr of
 792         HsVar name -> tcId name                 `thenNF_Tc` \ stuff ->
 793                       returnTc stuff
 794         other      -> newTyVarTy_OpenKind       `thenNF_Tc` \ id_ty ->
 795                       tcMonoExpr id_expr id_ty  `thenTc`    \ (id_expr', lie_id) ->
 796                       returnTc (id_expr', lie_id, id_ty)
 797 \end{code}
 798
 799 %************************************************************************
 800 %*                                                                      *
 801 \subsection{@tcApp@ typchecks an application}
 802 %*                                                                      *
 803 %************************************************************************
 804
 805 \begin{code}
 806
 807 tcApp :: RenamedHsExpr -> [RenamedHsExpr]       -- Function and args
 808       -> TcType                                 -- Expected result type of application
 809       -> TcM s (TcExpr, [TcExpr],               -- Translated fun and args
 810                 LIE)
 811
 812 tcApp fun args res_ty
 813   =     -- First type-check the function
 814     tcExpr_id fun                               `thenTc` \ (fun', lie_fun, fun_ty) ->
 815
 816     tcAddErrCtxt (wrongArgsCtxt "too many" fun args) (
 817         split_fun_ty fun_ty (length args)
 818     )                                           `thenTc` \ (expected_arg_tys, actual_result_ty) ->
 819
 820         -- Unify with expected result before type-checking the args
 821         -- This is when we might detect a too-few args situation
 822     tcAddErrCtxtM (checkArgsCtxt fun args res_ty actual_result_ty) (
 823        unifyTauTy res_ty actual_result_ty
 824     )                                                   `thenTc_`
 825
 826         -- Now typecheck the args
 827     mapAndUnzipTc (tcArg fun)
 828           (zip3 args expected_arg_tys [1..])    `thenTc` \ (args', lie_args_s) ->
 829
 830     -- Check that the result type doesn't have any nested for-alls.
 831     -- For example, a "build" on its own is no good; it must be applied to something.
 832     checkTc (isTauTy actual_result_ty)
 833             (lurkingRank2Err fun fun_ty)        `thenTc_`
 834
 835     returnTc (fun', args', lie_fun `plusLIE` plusLIEs lie_args_s)
 836
 837
 838 -- If an error happens we try to figure out whether the
 839 -- function has been given too many or too few arguments,
 840 -- and say so
 841 checkArgsCtxt fun args expected_res_ty actual_res_ty tidy_env
 842   = zonkTcType expected_res_ty    `thenNF_Tc` \ exp_ty' ->
 843     zonkTcType actual_res_ty      `thenNF_Tc` \ act_ty' ->
 844     let
 845       (env1, exp_ty'') = tidyOpenType tidy_env exp_ty'
 846       (env2, act_ty'') = tidyOpenType env1     act_ty'
 847       (exp_args, _) = splitFunTys exp_ty''
 848       (act_args, _) = splitFunTys act_ty''
 849
 850       message | length exp_args < length act_args = wrongArgsCtxt "too few" fun args
 851               | length exp_args > length act_args = wrongArgsCtxt "too many" fun args
 852               | otherwise                         = appCtxt fun args
 853     in
 854     returnNF_Tc (env2, message)
 855
 856
 857 split_fun_ty :: TcType          -- The type of the function
 858              -> Int                     -- Number of arguments
 859              -> TcM s ([TcType],        -- Function argument types
 860                        TcType)  -- Function result types
 861
 862 split_fun_ty fun_ty 0
 863   = returnTc ([], fun_ty)
 864
 865 split_fun_ty fun_ty n
 866   =     -- Expect the function to have type A->B
 867     unifyFunTy fun_ty           `thenTc` \ (arg_ty, res_ty) ->
 868     split_fun_ty res_ty (n-1)   `thenTc` \ (arg_tys, final_res_ty) ->
 869     returnTc (arg_ty:arg_tys, final_res_ty)
 870 \end{code}
 871
 872 \begin{code}
 873 tcArg :: RenamedHsExpr                  -- The function (for error messages)
 874       -> (RenamedHsExpr, TcType, Int)   -- Actual argument and expected arg type
 875       -> TcM s (TcExpr, LIE)    -- Resulting argument and LIE
 876
 877 tcArg the_fun (arg, expected_arg_ty, arg_no)
 878   = tcAddErrCtxt (funAppCtxt the_fun arg arg_no) $
 879     tcExpr arg expected_arg_ty
 880 \end{code}
 881
 882
 883 %************************************************************************
 884 %*                                                                      *
 885 \subsection{@tcId@ typchecks an identifier occurrence}
 886 %*                                                                      *
 887 %************************************************************************
 888
 889 Between the renamer and the first invocation of the UsageSP inference,
 890 identifiers read from interface files will have usage information in
 891 their types, whereas other identifiers will not.  The unannotTy here
 892 in @tcId@ prevents this information from pointlessly propagating
 893 further prior to the first usage inference.
 894
 895 \begin{code}
 896 tcId :: Name -> NF_TcM s (TcExpr, LIE, TcType)
 897
 898 tcId name
 899   =     -- Look up the Id and instantiate its type
 900     tcLookupValueMaybe name     `thenNF_Tc` \ maybe_local ->
 901
 902     case maybe_local of
 903       Just tc_id -> instantiate_it (OccurrenceOf tc_id) (HsVar tc_id) (unannotTy (idType tc_id))
 904
 905       Nothing ->    tcLookupValue name          `thenNF_Tc` \ id ->
 906                     tcInstId id                 `thenNF_Tc` \ (tyvars, theta, tau) ->
 907                     instantiate_it2 (OccurrenceOf id) (HsVar id) tyvars theta tau
 908
 909   where
 910         -- The instantiate_it loop runs round instantiating the Id.
 911         -- It has to be a loop because we are now prepared to entertain
 912         -- types like
 913         --              f:: forall a. Eq a => forall b. Baz b => tau
 914         -- We want to instantiate this to
 915         --              f2::tau         {f2 = f1 b (Baz b), f1 = f a (Eq a)}
 916     instantiate_it orig fun ty
 917       = tcInstTcType ty         `thenNF_Tc` \ (tyvars, rho) ->
 918         tcSplitRhoTy rho        `thenNF_Tc` \ (theta, tau) ->
 919         instantiate_it2 orig fun tyvars theta tau
 920
 921     instantiate_it2 orig fun tyvars theta tau
 922       = if null theta then      -- Is it overloaded?
 923                 returnNF_Tc (mkHsTyApp fun arg_tys, emptyLIE, tau)
 924         else
 925                 -- Yes, it's overloaded
 926         instOverloadedFun orig fun arg_tys theta tau    `thenNF_Tc` \ (fun', lie1) ->
 927         instantiate_it orig fun' tau                    `thenNF_Tc` \ (expr, lie2, final_tau) ->
 928         returnNF_Tc (expr, lie1 `plusLIE` lie2, final_tau)
 929
 930       where
 931         arg_tys = mkTyVarTys tyvars
 932 \end{code}
 933
 934 %************************************************************************
 935 %*                                                                      *
 936 \subsection{@tcDoStmts@ typechecks a {\em list} of do statements}
 937 %*                                                                      *
 938 %************************************************************************
 939
 940 \begin{code}
 941 tcDoStmts do_or_lc stmts src_loc res_ty
 942   =     -- get the Monad and MonadZero classes
 943         -- create type consisting of a fresh monad tyvar
 944     ASSERT( not (null stmts) )
 945     tcAddSrcLoc src_loc $
 946
 947     newTyVarTy (mkArrowKind boxedTypeKind boxedTypeKind)        `thenNF_Tc` \ m ->
 948     newTyVarTy boxedTypeKind                                    `thenNF_Tc` \ elt_ty ->
 949     unifyTauTy res_ty (mkAppTy m elt_ty)                        `thenTc_`
 950
 951         -- If it's a comprehension we're dealing with,
 952         -- force it to be a list comprehension.
 953         -- (as of Haskell 98, monad comprehensions are no more.)
 954     (case do_or_lc of
 955        ListComp -> unifyListTy res_ty `thenTc_` returnTc ()
 956        _        -> returnTc ())                                 `thenTc_`
 957
 958     tcStmts do_or_lc (mkAppTy m) stmts elt_ty   `thenTc`   \ (stmts', stmts_lie) ->
 959
 960         -- Build the then and zero methods in case we need them
 961         -- It's important that "then" and "return" appear just once in the final LIE,
 962         -- not only for typechecker efficiency, but also because otherwise during
 963         -- simplification we end up with silly stuff like
 964         --      then = case d of (t,r) -> t
 965         --      then = then
 966         -- where the second "then" sees that it already exists in the "available" stuff.
 967         --
 968     tcLookupValueByKey returnMClassOpKey        `thenNF_Tc` \ return_sel_id ->
 969     tcLookupValueByKey thenMClassOpKey          `thenNF_Tc` \ then_sel_id ->
 970     tcLookupValueByKey failMClassOpKey          `thenNF_Tc` \ fail_sel_id ->
 971     newMethod DoOrigin return_sel_id [m]        `thenNF_Tc` \ (return_lie, return_id) ->
 972     newMethod DoOrigin then_sel_id [m]          `thenNF_Tc` \ (then_lie, then_id) ->
 973     newMethod DoOrigin fail_sel_id [m]          `thenNF_Tc` \ (fail_lie, fail_id) ->
 974     let
 975       monad_lie = then_lie `plusLIE` return_lie `plusLIE` fail_lie
 976     in
 977     returnTc (HsDoOut do_or_lc stmts' return_id then_id fail_id res_ty src_loc,
 978               stmts_lie `plusLIE` monad_lie)
 979 \end{code}
 980
 981
 982 %************************************************************************
 983 %*                                                                      *
 984 \subsection{Record bindings}
 985 %*                                                                      *
 986 %************************************************************************
 987
 988 Game plan for record bindings
 989 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 990 For each binding
 991         field = value
 992 1. look up "field", to find its selector Id, which must have type
 993         forall a1..an. T a1 .. an -> tau
 994    where tau is the type of the field.
 995
 996 2. Instantiate this type
 997
 998 3. Unify the (T a1 .. an) part with the "expected result type", which
 999    is passed in.  This checks that all the field labels come from the
1000    same type.
1001
1002 4. Type check the value using tcArg, passing tau as the expected
1003    argument type.
1004
1005 This extends OK when the field types are universally quantified.
1006
1007 Actually, to save excessive creation of fresh type variables,
1008 we
1009
1010 \begin{code}
1011 tcRecordBinds
1012         :: TcType               -- Expected type of whole record
1013         -> RenamedRecordBinds
1014         -> TcM s (TcRecordBinds, LIE)
1015
1016 tcRecordBinds expected_record_ty rbinds
1017   = mapAndUnzipTc do_bind rbinds        `thenTc` \ (rbinds', lies) ->
1018     returnTc (rbinds', plusLIEs lies)
1019   where
1020     do_bind (field_label, rhs, pun_flag)
1021       = tcLookupValue field_label       `thenNF_Tc` \ sel_id ->
1022         ASSERT( isRecordSelector sel_id )
1023                 -- This lookup and assertion will surely succeed, because
1024                 -- we check that the fields are indeed record selectors
1025                 -- before calling tcRecordBinds
1026
1027         tcInstId sel_id                 `thenNF_Tc` \ (_, _, tau) ->
1028
1029                 -- Record selectors all have type
1030                 --      forall a1..an.  T a1 .. an -> tau
1031         ASSERT( maybeToBool (splitFunTy_maybe tau) )
1032         let
1033                 -- Selector must have type RecordType -> FieldType
1034           Just (record_ty, field_ty) = splitFunTy_maybe tau
1035         in
1036         unifyTauTy expected_record_ty record_ty         `thenTc_`
1037         tcPolyExpr rhs field_ty                         `thenTc` \ (rhs', lie, _, _, _) ->
1038         returnTc ((sel_id, rhs', pun_flag), lie)
1039
1040 badFields rbinds data_con
1041   = [field_name | (field_name, _, _) <- rbinds,
1042                   not (field_name `elem` field_names)
1043     ]
1044   where
1045     field_names = map fieldLabelName (dataConFieldLabels data_con)
1046
1047 missingStrictFields rbinds data_con
1048   = [ fn | fn <- strict_field_names,
1049                  not (fn `elem` field_names_used)
1050     ]
1051   where
1052     field_names_used = [ field_name | (field_name, _, _) <- rbinds ]
1053     strict_field_names = mapMaybe isStrict field_info
1054
1055     isStrict (fl, MarkedStrict) = Just (fieldLabelName fl)
1056     isStrict _                  = Nothing
1057
1058     field_info = zip (dataConFieldLabels data_con)
1059                      (dataConStrictMarks data_con)
1060
1061 missingFields rbinds data_con
1062   = [ fn | fn <- non_strict_field_names, not (fn `elem` field_names_used) ]
1063   where
1064     field_names_used = [ field_name | (field_name, _, _) <- rbinds ]
1065
1066      -- missing strict fields have already been flagged as
1067      -- being so, so leave them out here.
1068     non_strict_field_names = mapMaybe isn'tStrict field_info
1069
1070     isn'tStrict (fl, MarkedStrict) = Nothing
1071     isn'tStrict (fl, _)            = Just (fieldLabelName fl)
1072
1073     field_info = zip (dataConFieldLabels data_con)
1074                      (dataConStrictMarks data_con)
1075
1076 \end{code}
1077
1078 %************************************************************************
1079 %*                                                                      *
1080 \subsection{@tcMonoExprs@ typechecks a {\em list} of expressions}
1081 %*                                                                      *
1082 %************************************************************************
1083
1084 \begin{code}
1085 tcMonoExprs :: [RenamedHsExpr] -> [TcType] -> TcM s ([TcExpr], LIE)
1086
1087 tcMonoExprs [] [] = returnTc ([], emptyLIE)
1088 tcMonoExprs (expr:exprs) (ty:tys)
1089  = tcMonoExpr  expr  ty         `thenTc` \ (expr',  lie1) ->
1090    tcMonoExprs exprs tys                `thenTc` \ (exprs', lie2) ->
1091    returnTc (expr':exprs', lie1 `plusLIE` lie2)
1092 \end{code}
1093
1094
1095 % =================================================
1096
1097 Errors and contexts
1098 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1099
1100 Mini-utils:
1101 \begin{code}
1102 pp_nest_hang :: String -> SDoc -> SDoc
1103 pp_nest_hang lbl stuff = nest 2 (hang (text lbl) 4 stuff)
1104 \end{code}
1105
1106 Boring and alphabetical:
1107 \begin{code}
1108 arithSeqCtxt expr
1109   = hang (ptext SLIT("In an arithmetic sequence:")) 4 (ppr expr)
1110
1111 caseCtxt expr
1112   = hang (ptext SLIT("In the case expression:")) 4 (ppr expr)
1113
1114 caseScrutCtxt expr
1115   = hang (ptext SLIT("In the scrutinee of a case expression:")) 4 (ppr expr)
1116
1117 exprSigCtxt expr
1118   = hang (ptext SLIT("In an expression with a type signature:"))
1119          4 (ppr expr)
1120
1121 listCtxt expr
1122   = hang (ptext SLIT("In the list element:")) 4 (ppr expr)
1123
1124 predCtxt expr
1125   = hang (ptext SLIT("In the predicate expression:")) 4 (ppr expr)
1126
1127 sectionRAppCtxt expr
1128   = hang (ptext SLIT("In the right section:")) 4 (ppr expr)
1129
1130 sectionLAppCtxt expr
1131   = hang (ptext SLIT("In the left section:")) 4 (ppr expr)
1132
1133 funAppCtxt fun arg arg_no
1134   = hang (hsep [ ptext SLIT("In the"), speakNth arg_no, ptext SLIT("argument of"),
1135                     quotes (ppr fun) <> text ", namely"])
1136          4 (quotes (ppr arg))
1137
1138 wrongArgsCtxt too_many_or_few fun args
1139   = hang (ptext SLIT("Probable cause:") <+> quotes (ppr fun)
1140                     <+> ptext SLIT("is applied to") <+> text too_many_or_few
1141                     <+> ptext SLIT("arguments in the call"))
1142          4 (parens (ppr the_app))
1143   where
1144     the_app = foldl HsApp fun args      -- Used in error messages
1145
1146 appCtxt fun args
1147   = ptext SLIT("In the application") <+> quotes (ppr the_app)
1148   where
1149     the_app = foldl HsApp fun args      -- Used in error messages
1150
1151 lurkingRank2Err fun fun_ty
1152   = hang (hsep [ptext SLIT("Illegal use of"), quotes (ppr fun)])
1153          4 (vcat [ptext SLIT("It is applied to too few arguments"),
1154                   ptext SLIT("so that the result type has for-alls in it")])
1155
1156 rank2ArgCtxt arg expected_arg_ty
1157   = ptext SLIT("In a polymorphic function argument:") <+> ppr arg
1158
1159 badFieldsUpd rbinds
1160   = hang (ptext SLIT("No constructor has all these fields:"))
1161          4 (pprQuotedList fields)
1162   where
1163     fields = [field | (field, _, _) <- rbinds]
1164
1165 recordUpdCtxt expr = ptext SLIT("In the record update:") <+> ppr expr
1166 recordConCtxt expr = ptext SLIT("In the record construction:") <+> ppr expr
1167
1168 notSelector field
1169   = hsep [quotes (ppr field), ptext SLIT("is not a record selector")]
1170
1171 illegalCcallTyErr isArg ty
1172   = hang (hsep [ptext SLIT("Unacceptable"), arg_or_res, ptext SLIT("type in _ccall_ or _casm_:")])
1173          4 (hsep [ppr ty])
1174   where
1175    arg_or_res
1176     | isArg     = ptext SLIT("argument")
1177     | otherwise = ptext SLIT("result")
1178
1179
1180 missingStrictFieldCon :: Name -> Name -> SDoc
1181 missingStrictFieldCon con field
1182   = hsep [ptext SLIT("Constructor") <+> quotes (ppr con),
1183           ptext SLIT("does not have the required strict field"), quotes (ppr field)]
1184
1185 missingFieldCon :: Name -> Name -> SDoc
1186 missingFieldCon con field
1187   = hsep [ptext SLIT("Field") <+> quotes (ppr field),
1188           ptext SLIT("is not initialised")]
1189 \end{code}