ghc/compiler/typecheck/TcModule.lhs

   1 %
   2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1996
   3 %
   4 \section[TcModule]{Typechecking a whole module}
   5
   6 \begin{code}
   7 #include "HsVersions.h"
   8
   9 module TcModule (
  10         typecheckModule,
  11         SYN_IE(TcResults),
  12         SYN_IE(TcResultBinds),
  13         SYN_IE(TcIfaceInfo),
  14         SYN_IE(TcSpecialiseRequests),
  15         SYN_IE(TcDDumpDeriv)
  16     ) where
  17
  18 IMP_Ubiq(){-uitous-}
  19
  20 import HsSyn            ( HsModule(..), HsBinds(..), Bind, HsExpr,
  21                           TyDecl, SpecDataSig, ClassDecl, InstDecl,
  22                           SpecInstSig, DefaultDecl, Sig, Fake, InPat,
  23                           FixityDecl, IE, ImportDecl
  24                         )
  25 import RnHsSyn          ( SYN_IE(RenamedHsModule), RenamedFixityDecl(..) )
  26 import TcHsSyn          ( SYN_IE(TypecheckedHsBinds), SYN_IE(TypecheckedHsExpr),
  27                           TcIdOcc(..), zonkBinds, zonkDictBinds )
  28
  29 import TcMonad          hiding ( rnMtoTcM )
  30 import Inst             ( Inst, plusLIE )
  31 import TcBinds          ( tcBindsAndThen )
  32 import TcClassDcl       ( tcClassDecls2 )
  33 import TcDefaults       ( tcDefaults )
  34 import TcEnv            ( tcExtendGlobalValEnv, getEnv_LocalIds,
  35                           getEnv_TyCons, getEnv_Classes,
  36                           tcLookupLocalValueByKey, tcLookupTyConByKey )
  37 import SpecEnv          ( SpecEnv )
  38 import TcIfaceSig       ( tcInterfaceSigs )
  39 import TcInstDcls       ( tcInstDecls1, tcInstDecls2 )
  40 import TcInstUtil       ( buildInstanceEnvs, InstInfo )
  41 import TcSimplify       ( tcSimplifyTop )
  42 import TcTyClsDecls     ( tcTyAndClassDecls1 )
  43 import TcTyDecls        ( mkDataBinds )
  44
  45 import Bag              ( listToBag )
  46 import Class            ( GenClass, classSelIds )
  47 import ErrUtils         ( SYN_IE(Warning), SYN_IE(Error) )
  48 import Id               ( idType, isMethodSelId, isTopLevId, GenId, SYN_IE(IdEnv), nullIdEnv )
  49 import Maybes           ( catMaybes )
  50 import Name             ( isLocallyDefined )
  51 import Pretty
  52 import RnUtils          ( SYN_IE(RnEnv) )
  53 import TyCon            ( TyCon )
  54 import Type             ( applyTyCon )
  55 import TysWiredIn       ( unitTy, mkPrimIoTy )
  56 import TyVar            ( SYN_IE(TyVarEnv), nullTyVarEnv )
  57 import Unify            ( unifyTauTy )
  58 import UniqFM           ( lookupUFM_Directly, lookupWithDefaultUFM_Directly,
  59                           filterUFM, eltsUFM )
  60 import Unique           ( iOTyConKey )
  61 import Util
  62
  63 import FiniteMap        ( emptyFM, FiniteMap )
  64 tycon_specs = emptyFM
  65 \end{code}
  66
  67 Outside-world interface:
  68 \begin{code}
  69 -- Convenient type synonyms first:
  70 type TcResults
  71   = (TcResultBinds,
  72      TcIfaceInfo,
  73      TcSpecialiseRequests,
  74      TcDDumpDeriv)
  75
  76 type TcResultBinds
  77   = (TypecheckedHsBinds,        -- record selector binds
  78      TypecheckedHsBinds,        -- binds from class decls; does NOT
  79                                 -- include default-methods bindings
  80      TypecheckedHsBinds,        -- binds from instance decls; INCLUDES
  81                                 -- class default-methods binds
  82      TypecheckedHsBinds,        -- binds from value decls
  83
  84      [(Id, TypecheckedHsExpr)]) -- constant instance binds
  85
  86 type TcIfaceInfo -- things for the interface generator
  87   = ([Id], [TyCon], [Class], Bag InstInfo)
  88
  89 type TcSpecialiseRequests
  90   = FiniteMap TyCon [(Bool, [Maybe Type])]
  91     -- source tycon specialisation requests
  92
  93 type TcDDumpDeriv
  94   = PprStyle -> Pretty
  95
  96 ---------------
  97 typecheckModule
  98         :: UniqSupply
  99         -> RnEnv                -- for renaming derivings
 100         -> RenamedHsModule
 101         -> MaybeErr
 102             (TcResults,         -- if all goes well...
 103              Bag Warning)       -- (we can still get warnings)
 104             (Bag Error,         -- if we had errors...
 105              Bag Warning)
 106
 107 typecheckModule us rn_env mod
 108   = initTc us (tcModule rn_env mod)
 109 \end{code}
 110
 111 The internal monster:
 112 \begin{code}
 113 tcModule :: RnEnv               -- for renaming derivings
 114          -> RenamedHsModule     -- input
 115          -> TcM s TcResults     -- output
 116
 117 tcModule rn_env
 118         (HsModule mod_name verion exports imports fixities
 119                   ty_decls specdata_sigs cls_decls inst_decls specinst_sigs
 120                   default_decls val_decls sigs src_loc)
 121
 122   = ASSERT(null imports)
 123
 124     tcAddSrcLoc src_loc $       -- record where we're starting
 125
 126         -- Tie the knot for inteface-file value declaration signatures
 127         -- This info is only used inside the knot for type-checking the
 128         -- pragmas, which is done lazily [ie failure just drops the pragma
 129         -- without having any global-failure effect].
 130
 131     fixTc (\ ~(_, _, _, _, _, _, sig_ids) ->
 132         tcExtendGlobalValEnv sig_ids (
 133
 134         -- The knot for instance information.  This isn't used at all
 135         -- till we type-check value declarations
 136         fixTc ( \ ~(rec_inst_mapper, _, _, _, _) ->
 137
 138              -- Type-check the type and class decls
 139             --trace "tcTyAndClassDecls:"        $
 140             tcTyAndClassDecls1 rec_inst_mapper ty_decls_bag cls_decls_bag
 141                                         `thenTc` \ env ->
 142
 143                 -- Typecheck the instance decls, includes deriving
 144             tcSetEnv env (
 145             --trace "tcInstDecls:"      $
 146             tcInstDecls1 inst_decls_bag specinst_sigs
 147                          mod_name rn_env fixities
 148             )                           `thenTc` \ (inst_info, deriv_binds, ddump_deriv) ->
 149
 150             buildInstanceEnvs inst_info `thenTc` \ inst_mapper ->
 151
 152             returnTc (inst_mapper, env, inst_info, deriv_binds, ddump_deriv)
 153
 154         ) `thenTc` \ (_, env, inst_info, deriv_binds, ddump_deriv) ->
 155         tcSetEnv env (
 156
 157             -- Default declarations
 158         tcDefaults default_decls        `thenTc` \ defaulting_tys ->
 159         tcSetDefaultTys defaulting_tys  ( -- for the iface sigs...
 160
 161         -- Create any necessary record selector Ids and their bindings
 162         -- "Necessary" includes data and newtype declarations
 163         let
 164                 tycons   = getEnv_TyCons env
 165                 classes  = getEnv_Classes env
 166         in
 167         mkDataBinds tycons              `thenTc` \ (data_ids, data_binds) ->
 168
 169         -- Extend the global value environment with
 170         --      a) constructors
 171         --      b) record selectors
 172         --      c) class op selectors
 173         tcExtendGlobalValEnv data_ids                           $
 174         tcExtendGlobalValEnv (concat (map classSelIds classes)) $
 175
 176             -- Interface type signatures
 177             -- We tie a knot so that the Ids read out of interfaces are in scope
 178             --   when we read their pragmas.
 179             -- What we rely on is that pragmas are typechecked lazily; if
 180             --   any type errors are found (ie there's an inconsistency)
 181             --   we silently discard the pragma
 182         tcInterfaceSigs sigs            `thenTc` \ sig_ids ->
 183         tcGetEnv                        `thenNF_Tc` \ env ->
 184
 185         returnTc (env, inst_info, data_binds, deriv_binds, ddump_deriv, defaulting_tys, sig_ids)
 186
 187     )))) `thenTc` \ (env, inst_info, data_binds, deriv_binds, ddump_deriv, defaulting_tys, _) ->
 188
 189     tcSetEnv env (                              -- to the end...
 190     tcSetDefaultTys defaulting_tys (            -- ditto
 191
 192         -- Value declarations next.
 193         -- We also typecheck any extra binds that came out of the "deriving" process
 194     --trace "tcBinds:"                  $
 195     tcBindsAndThen
 196         (\ binds1 (binds2, thing) -> (binds1 `ThenBinds` binds2, thing))
 197         (val_decls `ThenBinds` deriv_binds)
 198         (       -- Second pass over instance declarations,
 199                 -- to compile the bindings themselves.
 200             tcInstDecls2  inst_info     `thenNF_Tc` \ (lie_instdecls, inst_binds) ->
 201             tcClassDecls2 cls_decls_bag `thenNF_Tc` \ (lie_clasdecls, cls_binds) ->
 202             tcGetEnv                    `thenNF_Tc` \ env ->
 203             returnTc ( (EmptyBinds, (inst_binds, cls_binds, env)),
 204                        lie_instdecls `plusLIE` lie_clasdecls,
 205                        () ))
 206
 207         `thenTc` \ ((val_binds, (inst_binds, cls_binds, final_env)), lie_alldecls, _) ->
 208
 209         -- Deal with constant or ambiguous InstIds.  How could
 210         -- there be ambiguous ones?  They can only arise if a
 211         -- top-level decl falls under the monomorphism
 212         -- restriction, and no subsequent decl instantiates its
 213         -- type.  (Usually, ambiguous type variables are resolved
 214         -- during the generalisation step.)
 215     tcSimplifyTop lie_alldecls                  `thenTc` \ const_insts ->
 216
 217         -- Backsubstitution.  Monomorphic top-level decls may have
 218         -- been instantiated by subsequent decls, and the final
 219         -- simplification step may have instantiated some
 220         -- ambiguous types.  So, sadly, we need to back-substitute
 221         -- over the whole bunch of bindings.
 222         --
 223         -- More horrible still, we have to do it in a careful order, so that
 224         -- all the TcIds are in scope when we come across them.
 225         --
 226         -- These bindings ought really to be bundled together in a huge
 227         -- recursive group, but HsSyn doesn't have recursion among Binds, only
 228         -- among MonoBinds.  Sigh again.
 229     zonkDictBinds nullTyVarEnv nullIdEnv const_insts    `thenNF_Tc` \ (const_insts', ve1) ->
 230     zonkBinds nullTyVarEnv ve1 val_binds                `thenNF_Tc` \ (val_binds', ve2) ->
 231
 232     zonkBinds nullTyVarEnv ve2 data_binds       `thenNF_Tc` \ (data_binds', _) ->
 233     zonkBinds nullTyVarEnv ve2 inst_binds       `thenNF_Tc` \ (inst_binds', _) ->
 234     zonkBinds nullTyVarEnv ve2 cls_binds        `thenNF_Tc` \ (cls_binds', _) ->
 235
 236     let
 237         localids = getEnv_LocalIds final_env
 238         tycons   = getEnv_TyCons   final_env
 239         classes  = getEnv_Classes  final_env
 240
 241         local_tycons  = filter isLocallyDefined tycons
 242         local_classes = filter isLocallyDefined classes
 243         local_vals    = [ v | v <- eltsUFM ve2, isLocallyDefined v && isTopLevId v ]
 244                         -- the isTopLevId is doubtful...
 245     in
 246         -- FINISHED AT LAST
 247     returnTc (
 248         (data_binds', cls_binds', inst_binds', val_binds', const_insts'),
 249
 250              -- the next collection is just for mkInterface
 251         (local_vals, local_tycons, local_classes, inst_info),
 252
 253         tycon_specs,
 254
 255         ddump_deriv
 256     )))
 257   where
 258     ty_decls_bag   = listToBag ty_decls
 259     cls_decls_bag  = listToBag cls_decls
 260     inst_decls_bag = listToBag inst_decls
 261 \end{code}