ghc/compiler/typecheck/TcRnDriver.lhs

   1 %
   2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
   3 %
   4 \section[TcModule]{Typechecking a whole module}
   5
   6 \begin{code}
   7 module TcRnDriver (
   8 #ifdef GHCI
   9         mkExportEnv, getModuleContents, tcRnStmt, tcRnThing, tcRnExpr,
  10 #endif
  11         tcRnModule,
  12         tcTopSrcDecls,
  13         tcRnExtCore
  14     ) where
  15
  16 #include "HsVersions.h"
  17
  18 #ifdef GHCI
  19 import {-# SOURCE #-} TcSplice ( tcSpliceDecls )
  20 #endif
  21
  22 import CmdLineOpts      ( DynFlag(..), opt_PprStyle_Debug, dopt )
  23 import DriverState      ( v_MainModIs, v_MainFunIs )
  24 import HsSyn
  25 import RdrHsSyn         ( findSplice )
  26
  27 import PrelNames        ( runIOName, rootMainName, mAIN_Name,
  28                           main_RDR_Unqual )
  29 import RdrName          ( RdrName, mkRdrUnqual, emptyGlobalRdrEnv,
  30                           plusGlobalRdrEnv )
  31 import TcHsSyn          ( zonkTopDecls )
  32 import TcExpr           ( tcInferRho )
  33 import TcRnMonad
  34 import TcType           ( tidyTopType )
  35 import Inst             ( showLIE )
  36 import TcBinds          ( tcTopBinds )
  37 import TcDefaults       ( tcDefaults )
  38 import TcEnv            ( tcExtendGlobalValEnv, tcLookupGlobal )
  39 import TcRules          ( tcRules )
  40 import TcForeign        ( tcForeignImports, tcForeignExports )
  41 import TcInstDcls       ( tcInstDecls1, tcInstDecls2 )
  42 import TcIface          ( tcExtCoreBindings )
  43 import TcSimplify       ( tcSimplifyTop )
  44 import TcTyClsDecls     ( tcTyAndClassDecls )
  45 import LoadIface        ( loadOrphanModules )
  46 import RnNames          ( importsFromLocalDecls, rnImports, exportsFromAvail,
  47                           reportUnusedNames, reportDeprecations )
  48 import RnEnv            ( lookupSrcOcc_maybe )
  49 import RnSource         ( rnSrcDecls, rnTyClDecls, checkModDeprec )
  50 import PprCore          ( pprIdRules, pprCoreBindings )
  51 import CoreSyn          ( IdCoreRule, bindersOfBinds )
  52 import ErrUtils         ( Messages, mkDumpDoc, showPass )
  53 import Id               ( mkExportedLocalId, isLocalId, idName, idType )
  54 import Var              ( Var )
  55 import Module           ( mkHomeModule, mkModuleName, moduleName, moduleEnvElts )
  56 import OccName          ( mkVarOcc )
  57 import Name             ( Name, isExternalName, getSrcLoc, getOccName )
  58 import NameSet
  59 import TyCon            ( tyConHasGenerics )
  60 import SrcLoc           ( srcLocSpan, Located(..), noLoc )
  61 import Outputable
  62 import HscTypes         ( ModGuts(..), HscEnv(..),
  63                           GhciMode(..), noDependencies,
  64                           Deprecs( NoDeprecs ), plusDeprecs,
  65                           GenAvailInfo(Avail), availsToNameSet, availName,
  66                           ForeignStubs(NoStubs), TypeEnv, typeEnvTyCons,
  67                           extendTypeEnvWithIds, typeEnvIds, typeEnvTyCons,
  68                           emptyFixityEnv
  69                         )
  70 #ifdef GHCI
  71 import HsSyn            ( HsStmtContext(..),
  72                           Stmt(..),
  73                           collectStmtsBinders, mkSimpleMatch, placeHolderType )
  74 import RdrName          ( GlobalRdrEnv, mkGlobalRdrEnv, GlobalRdrElt(..),
  75                           Provenance(..), ImportSpec(..),
  76                           lookupLocalRdrEnv, extendLocalRdrEnv )
  77 import RnSource         ( addTcgDUs )
  78 import TcHsSyn          ( mkHsLet, zonkTopLExpr, zonkTopBndrs )
  79 import TcExpr           ( tcCheckRho )
  80 import TcMType          ( zonkTcType )
  81 import TcMatches        ( tcStmtsAndThen, TcStmtCtxt(..) )
  82 import TcSimplify       ( tcSimplifyInteractive, tcSimplifyInfer )
  83 import TcType           ( Type, mkForAllTys, mkFunTys, mkTyConApp, tyVarsOfType )
  84 import TcEnv            ( tcLookupTyCon, tcLookupId )
  85 import Inst             ( tcStdSyntaxName )
  86 import RnExpr           ( rnStmts, rnLExpr )
  87 import RnNames          ( exportsToAvails )
  88 import LoadIface        ( loadSrcInterface )
  89 import IfaceSyn         ( IfaceDecl(..), IfaceClassOp(..), IfaceConDecl(..),
  90                           IfaceExtName(..), IfaceConDecls(..),
  91                           tyThingToIfaceDecl )
  92 import RnEnv            ( lookupOccRn, dataTcOccs, lookupFixityRn )
  93 import Id               ( Id, isImplicitId )
  94 import MkId             ( unsafeCoerceId )
  95 import TysWiredIn       ( mkListTy, unitTy )
  96 import IdInfo           ( GlobalIdDetails(..) )
  97 import SrcLoc           ( interactiveSrcLoc, unLoc )
  98 import Var              ( globaliseId )
  99 import Name             ( nameOccName, nameModuleName )
 100 import NameEnv          ( delListFromNameEnv )
 101 import PrelNames        ( iNTERACTIVE, ioTyConName, printName, monadNames, itName, returnIOName )
 102 import Module           ( ModuleName, lookupModuleEnvByName )
 103 import HscTypes         ( InteractiveContext(..),
 104                           HomeModInfo(..), typeEnvElts,
 105                           TyThing(..), availNames, icPrintUnqual,
 106                           ModIface(..), ModDetails(..) )
 107 import BasicTypes       ( RecFlag(..), Fixity )
 108 import Bag              ( unitBag )
 109 import Panic            ( ghcError, GhcException(..) )
 110 #endif
 111
 112 import FastString       ( mkFastString )
 113 import Util             ( sortLt )
 114 import Bag              ( unionBags, snocBag )
 115
 116 import Maybe            ( isJust )
 117 \end{code}
 118
 119
 120
 121 %************************************************************************
 122 %*                                                                      *
 123         Typecheck and rename a module
 124 %*                                                                      *
 125 %************************************************************************
 126
 127
 128 \begin{code}
 129 tcRnModule :: HscEnv
 130            -> Located (HsModule RdrName)
 131            -> IO (Messages, Maybe TcGblEnv)
 132
 133 tcRnModule hsc_env (L loc (HsModule maybe_mod exports
 134                                 import_decls local_decls mod_deprec))
 135  = do { showPass (hsc_dflags hsc_env) "Renamer/typechecker" ;
 136
 137    let { this_mod = case maybe_mod of
 138                         Nothing  -> mkHomeModule mAIN_Name
 139                                         -- 'module M where' is omitted
 140                         Just (L _ mod) -> mod } ;
 141                                         -- The normal case
 142
 143    initTc hsc_env this_mod $
 144    addSrcSpan loc $
 145    do {         -- Deal with imports; sets tcg_rdr_env, tcg_imports
 146         (rdr_env, imports) <- rnImports import_decls ;
 147         updGblEnv ( \ gbl -> gbl { tcg_rdr_env = rdr_env,
 148                                    tcg_imports = tcg_imports gbl `plusImportAvails` imports })
 149                      $ do {
 150         traceRn (text "rn1" <+> ppr (imp_dep_mods imports)) ;
 151                 -- Fail if there are any errors so far
 152                 -- The error printing (if needed) takes advantage
 153                 -- of the tcg_env we have now set
 154         failIfErrsM ;
 155
 156                 -- Load any orphan-module interfaces, so that
 157                 -- their rules and instance decls will be found
 158         loadOrphanModules (imp_orphs imports) ;
 159
 160         traceRn (text "rn1a") ;
 161                 -- Rename and type check the declarations
 162         tcg_env <- tcRnSrcDecls local_decls ;
 163         setGblEnv tcg_env               $ do {
 164
 165         traceRn (text "rn3") ;
 166
 167                 -- Report the use of any deprecated things
 168                 -- We do this before processsing the export list so
 169                 -- that we don't bleat about re-exporting a deprecated
 170                 -- thing (especially via 'module Foo' export item)
 171                 -- Only uses in the body of the module are complained about
 172         reportDeprecations tcg_env ;
 173
 174                 -- Process the export list
 175         exports <- exportsFromAvail (isJust maybe_mod) exports ;
 176
 177 {-      Jan 04: I don't think this is necessary any more; usage info is derived from tcg_dus
 178                 -- Get any supporting decls for the exports that have not already
 179                 -- been sucked in for the declarations in the body of the module.
 180                 -- (This can happen if something is imported only to be re-exported.)
 181                 --
 182                 -- Importing these supporting declarations is required
 183                 --      *only* to gether usage information
 184                 --      (see comments with MkIface.mkImportInfo for why)
 185                 -- We don't need the results, but sucking them in may side-effect
 186                 -- the ExternalPackageState, apart from recording usage
 187         mappM (tcLookupGlobal . availName) export_avails ;
 188 -}
 189
 190                 -- Check whether the entire module is deprecated
 191                 -- This happens only once per module
 192         let { mod_deprecs = checkModDeprec mod_deprec } ;
 193
 194                 -- Add exports and deprecations to envt
 195         let { final_env  = tcg_env { tcg_exports = exports,
 196                                      tcg_dus = tcg_dus tcg_env `plusDU` usesOnly exports,
 197                                      tcg_deprecs = tcg_deprecs tcg_env `plusDeprecs`
 198                                                    mod_deprecs }
 199                 -- A module deprecation over-rides the earlier ones
 200              } ;
 201
 202                 -- Report unused names
 203         reportUnusedNames final_env ;
 204
 205                 -- Dump output and return
 206         tcDump final_env ;
 207         return final_env
 208     }}}}
 209 \end{code}
 210
 211
 212 %************************************************************************
 213 %*                                                                      *
 214                 The interactive interface
 215 %*                                                                      *
 216 %************************************************************************
 217
 218 \begin{code}
 219 #ifdef GHCI
 220 tcRnStmt :: HscEnv
 221          -> InteractiveContext
 222          -> LStmt RdrName
 223          -> IO (Maybe (InteractiveContext, [Name], LHsExpr Id))
 224                 -- The returned [Name] is the same as the input except for
 225                 -- ExprStmt, in which case the returned [Name] is [itName]
 226                 --
 227                 -- The returned TypecheckedHsExpr is of type IO [ () ],
 228                 -- a list of the bound values, coerced to ().
 229
 230 tcRnStmt hsc_env ictxt rdr_stmt
 231   = initTcPrintErrors hsc_env iNTERACTIVE $
 232     setInteractiveContext ictxt $ do {
 233
 234     -- Rename; use CmdLineMode because tcRnStmt is only used interactively
 235     ([rn_stmt], fvs) <- rnStmts DoExpr [rdr_stmt] ;
 236     traceRn (text "tcRnStmt" <+> vcat [ppr rdr_stmt, ppr rn_stmt, ppr fvs]) ;
 237     failIfErrsM ;
 238
 239     -- The real work is done here
 240     (bound_ids, tc_expr) <- tcUserStmt rn_stmt ;
 241
 242     traceTc (text "tcs 1") ;
 243     let {       -- Make all the bound ids "global" ids, now that
 244                 -- they're notionally top-level bindings.  This is
 245                 -- important: otherwise when we come to compile an expression
 246                 -- using these ids later, the byte code generator will consider
 247                 -- the occurrences to be free rather than global.
 248         global_ids     = map (globaliseId VanillaGlobal) bound_ids ;
 249
 250                 -- Update the interactive context
 251         rn_env   = ic_rn_local_env ictxt ;
 252         type_env = ic_type_env ictxt ;
 253
 254         bound_names = map idName global_ids ;
 255         new_rn_env  = extendLocalRdrEnv rn_env bound_names ;
 256
 257                 -- Remove any shadowed bindings from the type_env;
 258                 -- they are inaccessible but might, I suppose, cause
 259                 -- a space leak if we leave them there
 260         shadowed = [ n | name <- bound_names,
 261                          let rdr_name = mkRdrUnqual (nameOccName name),
 262                          Just n <- [lookupLocalRdrEnv rn_env rdr_name] ] ;
 263
 264         filtered_type_env = delListFromNameEnv type_env shadowed ;
 265         new_type_env = extendTypeEnvWithIds filtered_type_env global_ids ;
 266
 267         new_ic = ictxt { ic_rn_local_env = new_rn_env,
 268                          ic_type_env     = new_type_env }
 269     } ;
 270
 271     dumpOptTcRn Opt_D_dump_tc
 272         (vcat [text "Bound Ids" <+> pprWithCommas ppr global_ids,
 273                text "Typechecked expr" <+> ppr tc_expr]) ;
 274
 275     returnM (new_ic, bound_names, tc_expr)
 276     }
 277 \end{code}
 278
 279
 280 Here is the grand plan, implemented in tcUserStmt
 281
 282         What you type                   The IO [HValue] that hscStmt returns
 283         -------------                   ------------------------------------
 284         let pat = expr          ==>     let pat = expr in return [coerce HVal x, coerce HVal y, ...]
 285                                         bindings: [x,y,...]
 286
 287         pat <- expr             ==>     expr >>= \ pat -> return [coerce HVal x, coerce HVal y, ...]
 288                                         bindings: [x,y,...]
 289
 290         expr (of IO type)       ==>     expr >>= \ v -> return [coerce HVal v]
 291           [NB: result not printed]      bindings: [it]
 292
 293         expr (of non-IO type,   ==>     let v = expr in print v >> return [coerce HVal v]
 294           result showable)              bindings: [it]
 295
 296         expr (of non-IO type,
 297           result not showable)  ==>     error
 298
 299
 300 \begin{code}
 301 ---------------------------
 302 tcUserStmt :: LStmt Name -> TcM ([Id], LHsExpr Id)
 303 tcUserStmt (L _ (ExprStmt expr _))
 304   = newUnique           `thenM` \ uniq ->
 305     let
 306         fresh_it = itName uniq
 307         the_bind = noLoc $ FunBind (noLoc fresh_it) False
 308                         [ mkSimpleMatch [] expr placeHolderType ]
 309     in
 310     tryTcLIE_ (do {     -- Try this if the other fails
 311                 traceTc (text "tcs 1b") ;
 312                 tc_stmts [
 313                     nlLetStmt [HsBindGroup (unitBag the_bind) [] NonRecursive],
 314                     nlExprStmt (nlHsApp (nlHsVar printName)
 315                                               (nlHsVar fresh_it))
 316                 ] })
 317           (do {         -- Try this first
 318                 traceTc (text "tcs 1a") ;
 319                 tc_stmts [nlBindStmt (nlVarPat fresh_it) expr] })
 320
 321 tcUserStmt stmt = tc_stmts [stmt]
 322
 323 ---------------------------
 324 tc_stmts stmts
 325  = do { ioTyCon <- tcLookupTyCon ioTyConName ;
 326         let {
 327             ret_ty    = mkListTy unitTy ;
 328             io_ret_ty = mkTyConApp ioTyCon [ret_ty] ;
 329
 330             names = map unLoc (collectStmtsBinders stmts) ;
 331
 332             stmt_ctxt = SC { sc_what = DoExpr,
 333                              sc_rhs  = check_rhs,
 334                              sc_body = check_body,
 335                              sc_ty   = ret_ty } ;
 336
 337             check_rhs rhs rhs_ty = tcCheckRho rhs  (mkTyConApp ioTyCon [rhs_ty]) ;
 338             check_body body      = tcCheckRho body io_ret_ty ;
 339
 340                 -- mk_return builds the expression
 341                 --      returnIO @ [()] [coerce () x, ..,  coerce () z]
 342                 --
 343                 -- Despite the inconvenience of building the type applications etc,
 344                 -- this *has* to be done in type-annotated post-typecheck form
 345                 -- because we are going to return a list of *polymorphic* values
 346                 -- coerced to type (). If we built a *source* stmt
 347                 --      return [coerce x, ..., coerce z]
 348                 -- then the type checker would instantiate x..z, and we wouldn't
 349                 -- get their *polymorphic* values.  (And we'd get ambiguity errs
 350                 -- if they were overloaded, since they aren't applied to anything.)
 351             mk_return ret_id ids = nlHsApp (noLoc $ TyApp (nlHsVar ret_id) [ret_ty])
 352                                            (noLoc $ ExplicitList unitTy (map mk_item ids)) ;
 353             mk_item id = nlHsApp (noLoc $ TyApp (nlHsVar unsafeCoerceId) [idType id, unitTy])
 354                                (nlHsVar id) ;
 355
 356             io_ty = mkTyConApp ioTyCon []
 357          } ;
 358
 359         -- OK, we're ready to typecheck the stmts
 360         traceTc (text "tcs 2") ;
 361         ((ids, tc_expr), lie) <- getLIE $ do {
 362             (ids, tc_stmts) <- tcStmtsAndThen combine stmt_ctxt stmts   $
 363                         do {
 364                             -- Look up the names right in the middle,
 365                             -- where they will all be in scope
 366                             ids <- mappM tcLookupId names ;
 367                             ret_id <- tcLookupId returnIOName ;         -- return @ IO
 368                             return (ids, [nlResultStmt (mk_return ret_id ids)]) } ;
 369
 370             io_ids <- mappM (tcStdSyntaxName DoOrigin io_ty) monadNames ;
 371             return (ids, noLoc (HsDo DoExpr tc_stmts io_ids io_ret_ty))
 372         } ;
 373
 374         -- Simplify the context right here, so that we fail
 375         -- if there aren't enough instances.  Notably, when we see
 376         --              e
 377         -- we use recoverTc_ to try     it <- e
 378         -- and then                     let it = e
 379         -- It's the simplify step that rejects the first.
 380         traceTc (text "tcs 3") ;
 381         const_binds <- tcSimplifyInteractive lie ;
 382
 383         -- Build result expression and zonk it
 384         let { expr = mkHsLet const_binds tc_expr } ;
 385         zonked_expr <- zonkTopLExpr expr ;
 386         zonked_ids  <- zonkTopBndrs ids ;
 387
 388         return (zonked_ids, zonked_expr)
 389         }
 390   where
 391     combine stmt (ids, stmts) = (ids, stmt:stmts)
 392 \end{code}
 393
 394
 395 tcRnExpr just finds the type of an expression
 396
 397 \begin{code}
 398 tcRnExpr :: HscEnv
 399          -> InteractiveContext
 400          -> LHsExpr RdrName
 401          -> IO (Maybe Type)
 402 tcRnExpr hsc_env ictxt rdr_expr
 403   = initTcPrintErrors hsc_env iNTERACTIVE $
 404     setInteractiveContext ictxt $ do {
 405
 406     (rn_expr, fvs) <- rnLExpr rdr_expr ;
 407     failIfErrsM ;
 408
 409         -- Now typecheck the expression;
 410         -- it might have a rank-2 type (e.g. :t runST)
 411     ((tc_expr, res_ty), lie)       <- getLIE (tcInferRho rn_expr) ;
 412     ((qtvs, _, dict_ids), lie_top) <- getLIE (tcSimplifyInfer smpl_doc (tyVarsOfType res_ty) lie)  ;
 413     tcSimplifyInteractive lie_top ;
 414
 415     let { all_expr_ty = mkForAllTys qtvs                $
 416                         mkFunTys (map idType dict_ids)  $
 417                         res_ty } ;
 418     zonkTcType all_expr_ty
 419     }
 420   where
 421     smpl_doc = ptext SLIT("main expression")
 422 \end{code}
 423
 424
 425 \begin{code}
 426 tcRnThing :: HscEnv
 427           -> InteractiveContext
 428           -> RdrName
 429           -> IO (Maybe [(IfaceDecl, Fixity)])
 430 -- Look up a RdrName and return all the TyThings it might be
 431 -- A capitalised RdrName is given to us in the DataName namespace,
 432 -- but we want to treat it as *both* a data constructor
 433 -- *and* as a type or class constructor;
 434 -- hence the call to dataTcOccs, and we return up to two results
 435 tcRnThing hsc_env ictxt rdr_name
 436   = initTcPrintErrors hsc_env iNTERACTIVE $
 437     setInteractiveContext ictxt $ do {
 438
 439         -- If the identifier is a constructor (begins with an
 440         -- upper-case letter), then we need to consider both
 441         -- constructor and type class identifiers.
 442     let { rdr_names = dataTcOccs rdr_name } ;
 443
 444         -- results :: [(Messages, Maybe Name)]
 445     results <- mapM (tryTc . lookupOccRn) rdr_names ;
 446
 447         -- The successful lookups will be (Just name)
 448     let { (warns_s, good_names) = unzip [ (msgs, name)
 449                                         | (msgs, Just name) <- results] ;
 450           errs_s = [msgs | (msgs, Nothing) <- results] } ;
 451
 452         -- Fail if nothing good happened, else add warnings
 453     if null good_names then
 454                 -- No lookup succeeded, so
 455                 -- pick the first error message and report it
 456                 -- ToDo: If one of the errors is "could be Foo.X or Baz.X",
 457                 --       while the other is "X is not in scope",
 458                 --       we definitely want the former; but we might pick the latter
 459         do { addMessages (head errs_s) ; failM }
 460       else                      -- Add deprecation warnings
 461         mapM_ addMessages warns_s ;
 462
 463         -- And lookup up the entities
 464     mapM do_one good_names
 465     }
 466   where
 467     do_one name = do { thing <- tcLookupGlobal name
 468                      ; fixity <- lookupFixityRn name
 469                      ; return (toIfaceDecl ictxt thing, fixity) }
 470
 471 toIfaceDecl :: InteractiveContext -> TyThing -> IfaceDecl
 472 toIfaceDecl ictxt thing
 473   = tyThingToIfaceDecl True {- Discard IdInfo -} emptyNameSet {- Show data cons -}
 474                        ext_nm thing
 475   where
 476     unqual = icPrintUnqual ictxt
 477     ext_nm n | unqual n  = LocalTop (nameOccName n)     -- What a hack
 478              | otherwise = ExtPkg (nameModuleName n) (nameOccName n)
 479 \end{code}
 480
 481
 482 \begin{code}
 483 setInteractiveContext :: InteractiveContext -> TcRn a -> TcRn a
 484 setInteractiveContext icxt thing_inside
 485   = traceTc (text "setIC" <+> ppr (ic_type_env icxt))   `thenM_`
 486     (updGblEnv (\env -> env {tcg_rdr_env  = ic_rn_gbl_env icxt,
 487                              tcg_type_env = ic_type_env   icxt}) $
 488      updLclEnv (\env -> env {tcl_rdr = ic_rn_local_env icxt})   $
 489                thing_inside)
 490 #endif /* GHCI */
 491 \end{code}
 492
 493 %************************************************************************
 494 %*                                                                      *
 495         Type-checking external-core modules
 496 %*                                                                      *
 497 %************************************************************************
 498
 499 \begin{code}
 500 tcRnExtCore :: HscEnv
 501             -> HsExtCore RdrName
 502             -> IO (Messages, Maybe ModGuts)
 503         -- Nothing => some error occurred
 504
 505 tcRnExtCore hsc_env (HsExtCore this_mod decls src_binds)
 506         -- The decls are IfaceDecls; all names are original names
 507  = do { showPass (hsc_dflags hsc_env) "Renamer/typechecker" ;
 508
 509    initTc hsc_env this_mod $ do {
 510
 511    let { ldecls  = map noLoc decls } ;
 512
 513         -- Deal with the type declarations; first bring their stuff
 514         -- into scope, then rname them, then type check them
 515    (rdr_env, imports) <- importsFromLocalDecls (mkFakeGroup ldecls) ;
 516
 517    updGblEnv (\gbl -> gbl { tcg_rdr_env = rdr_env `plusGlobalRdrEnv` tcg_rdr_env gbl,
 518                             tcg_imports = imports `plusImportAvails` tcg_imports gbl })
 519                   $ do {
 520
 521    rn_decls <- rnTyClDecls ldecls ;
 522    failIfErrsM ;
 523
 524         -- Dump trace of renaming part
 525    rnDump (ppr rn_decls) ;
 526
 527         -- Typecheck them all together so that
 528         -- any mutually recursive types are done right
 529    tcg_env <- checkNoErrs (tcTyAndClassDecls rn_decls) ;
 530         -- Make the new type env available to stuff slurped from interface files
 531
 532    setGblEnv tcg_env $ do {
 533
 534         -- Now the core bindings
 535    core_binds <- initIfaceExtCore (tcExtCoreBindings this_mod src_binds) ;
 536
 537         -- Wrap up
 538    let {
 539         bndrs      = bindersOfBinds core_binds ;
 540         my_exports = mkNameSet (map idName bndrs) ;
 541                 -- ToDo: export the data types also?
 542
 543         final_type_env = extendTypeEnvWithIds (tcg_type_env tcg_env) bndrs ;
 544
 545         mod_guts = ModGuts {    mg_module   = this_mod,
 546                                 mg_usages   = [],               -- ToDo: compute usage
 547                                 mg_dir_imps = [],               -- ??
 548                                 mg_deps     = noDependencies,   -- ??
 549                                 mg_exports  = my_exports,
 550                                 mg_types    = final_type_env,
 551                                 mg_insts    = tcg_insts tcg_env,
 552                                 mg_rules    = [],
 553                                 mg_binds    = core_binds,
 554
 555                                 -- Stubs
 556                                 mg_rdr_env  = emptyGlobalRdrEnv,
 557                                 mg_fix_env  = emptyFixityEnv,
 558                                 mg_deprecs  = NoDeprecs,
 559                                 mg_foreign  = NoStubs
 560                     } } ;
 561
 562    tcCoreDump mod_guts ;
 563
 564    return mod_guts
 565    }}}}
 566
 567 mkFakeGroup decls -- Rather clumsy; lots of unused fields
 568   = HsGroup {   hs_tyclds = decls,      -- This is the one we want
 569                 hs_valds = [], hs_fords = [],
 570                 hs_instds = [], hs_fixds = [], hs_depds = [],
 571                 hs_ruleds = [], hs_defds = [] }
 572 \end{code}
 573
 574
 575 %************************************************************************
 576 %*                                                                      *
 577         Type-checking the top level of a module
 578 %*                                                                      *
 579 %************************************************************************
 580
 581 \begin{code}
 582 tcRnSrcDecls :: [LHsDecl RdrName] -> TcM TcGblEnv
 583         -- Returns the variables free in the decls
 584         -- Reason: solely to report unused imports and bindings
 585 tcRnSrcDecls decls
 586  = do {         -- Do all the declarations
 587         (tc_envs, lie) <- getLIE (tc_rn_src_decls decls) ;
 588
 589              -- tcSimplifyTop deals with constant or ambiguous InstIds.
 590              -- How could there be ambiguous ones?  They can only arise if a
 591              -- top-level decl falls under the monomorphism
 592              -- restriction, and no subsequent decl instantiates its
 593              -- type.  (Usually, ambiguous type variables are resolved
 594              -- during the generalisation step.)
 595         traceTc (text "Tc8") ;
 596         inst_binds <- setEnvs tc_envs (tcSimplifyTop lie) ;
 597                 -- Setting the global env exposes the instances to tcSimplifyTop
 598                 -- Setting the local env exposes the local Ids to tcSimplifyTop,
 599                 -- so that we get better error messages (monomorphism restriction)
 600
 601             -- Backsubstitution.  This must be done last.
 602             -- Even tcSimplifyTop may do some unification.
 603         traceTc (text "Tc9") ;
 604         let { (tcg_env, _) = tc_envs ;
 605               TcGblEnv { tcg_type_env = type_env, tcg_binds = binds,
 606                          tcg_rules = rules, tcg_fords = fords } = tcg_env } ;
 607
 608         (bind_ids, binds', fords', rules') <- zonkTopDecls (binds `unionBags` inst_binds)
 609                                                            rules fords ;
 610
 611         let { final_type_env = extendTypeEnvWithIds type_env bind_ids } ;
 612
 613         -- Make the new type env available to stuff slurped from interface files
 614         writeMutVar (tcg_type_env_var tcg_env) final_type_env ;
 615
 616         return (tcg_env { tcg_type_env = final_type_env,
 617                           tcg_binds = binds', tcg_rules = rules', tcg_fords = fords' })
 618    }
 619
 620 tc_rn_src_decls :: [LHsDecl RdrName] -> TcM (TcGblEnv, TcLclEnv)
 621 -- Loops around dealing with each top level inter-splice group
 622 -- in turn, until it's dealt with the entire module
 623 tc_rn_src_decls ds
 624  = do { let { (first_group, group_tail) = findSplice ds } ;
 625                 -- If ds is [] we get ([], Nothing)
 626
 627         -- Type check the decls up to, but not including, the first splice
 628         tc_envs@(tcg_env,tcl_env) <- tcRnGroup first_group ;
 629
 630         -- Bale out if errors; for example, error recovery when checking
 631         -- the RHS of 'main' can mean that 'main' is not in the envt for
 632         -- the subsequent checkMain test
 633         failIfErrsM ;
 634
 635         setEnvs tc_envs $
 636
 637         -- If there is no splice, we're nearly done
 638         case group_tail of {
 639            Nothing -> do {      -- Last thing: check for `main'
 640                            tcg_env <- checkMain ;
 641                            return (tcg_env, tcl_env)
 642                       } ;
 643
 644         -- If there's a splice, we must carry on
 645            Just (SpliceDecl splice_expr, rest_ds) -> do {
 646 #ifndef GHCI
 647         failWithTc (text "Can't do a top-level splice; need a bootstrapped compiler")
 648 #else
 649
 650         -- Rename the splice expression, and get its supporting decls
 651         (rn_splice_expr, splice_fvs) <- rnLExpr splice_expr ;
 652         failIfErrsM ;   -- Don't typecheck if renaming failed
 653
 654         -- Execute the splice
 655         spliced_decls <- tcSpliceDecls rn_splice_expr ;
 656
 657         -- Glue them on the front of the remaining decls and loop
 658         setGblEnv (tcg_env `addTcgDUs` usesOnly splice_fvs) $
 659         tc_rn_src_decls (spliced_decls ++ rest_ds)
 660 #endif /* GHCI */
 661     }}}
 662 \end{code}
 663
 664
 665 %************************************************************************
 666 %*                                                                      *
 667         Type-checking the top level of a module
 668 %*                                                                      *
 669 %************************************************************************
 670
 671 tcRnGroup takes a bunch of top-level source-code declarations, and
 672  * renames them
 673  * gets supporting declarations from interface files
 674  * typechecks them
 675  * zonks them
 676  * and augments the TcGblEnv with the results
 677
 678 In Template Haskell it may be called repeatedly for each group of
 679 declarations.  It expects there to be an incoming TcGblEnv in the
 680 monad; it augments it and returns the new TcGblEnv.
 681
 682 \begin{code}
 683 tcRnGroup :: HsGroup RdrName -> TcM (TcGblEnv, TcLclEnv)
 684         -- Returns the variables free in the decls, for unused-binding reporting
 685 tcRnGroup decls
 686  = do {         -- Rename the declarations
 687         (tcg_env, rn_decls) <- rnTopSrcDecls decls ;
 688         setGblEnv tcg_env $ do {
 689
 690                 -- Typecheck the declarations
 691         tcTopSrcDecls rn_decls
 692   }}
 693
 694 ------------------------------------------------
 695 rnTopSrcDecls :: HsGroup RdrName -> TcM (TcGblEnv, HsGroup Name)
 696 rnTopSrcDecls group
 697  = do {         -- Bring top level binders into scope
 698         (rdr_env, imports) <- importsFromLocalDecls group ;
 699         updGblEnv (\gbl -> gbl { tcg_rdr_env = rdr_env `plusGlobalRdrEnv` tcg_rdr_env gbl,
 700                                  tcg_imports = imports `plusImportAvails` tcg_imports gbl })
 701                   $ do {
 702
 703         traceRn (ptext SLIT("rnTopSrcDecls") <+> ppr rdr_env) ;
 704         failIfErrsM ;   -- No point in continuing if (say) we have duplicate declarations
 705
 706                 -- Rename the source decls
 707         (tcg_env, rn_decls) <- rnSrcDecls group ;
 708         failIfErrsM ;
 709
 710                 -- Dump trace of renaming part
 711         rnDump (ppr rn_decls) ;
 712
 713         return (tcg_env, rn_decls)
 714    }}
 715
 716 ------------------------------------------------
 717 tcTopSrcDecls :: HsGroup Name -> TcM (TcGblEnv, TcLclEnv)
 718 tcTopSrcDecls
 719         (HsGroup { hs_tyclds = tycl_decls,
 720                    hs_instds = inst_decls,
 721                    hs_fords  = foreign_decls,
 722                    hs_defds  = default_decls,
 723                    hs_ruleds = rule_decls,
 724                    hs_valds  = val_binds })
 725  = do {         -- Type-check the type and class decls, and all imported decls
 726                 -- The latter come in via tycl_decls
 727         traceTc (text "Tc2") ;
 728
 729         tcg_env <- checkNoErrs (tcTyAndClassDecls tycl_decls) ;
 730         -- tcTyAndClassDecls recovers internally, but if anything gave rise to
 731         -- an error we'd better stop now, to avoid a cascade
 732
 733         -- Make these type and class decls available to stuff slurped from interface files
 734         writeMutVar (tcg_type_env_var tcg_env) (tcg_type_env tcg_env) ;
 735
 736
 737         setGblEnv tcg_env       $ do {
 738                 -- Source-language instances, including derivings,
 739                 -- and import the supporting declarations
 740         traceTc (text "Tc3") ;
 741         (tcg_env, inst_infos, deriv_binds) <- tcInstDecls1 tycl_decls inst_decls ;
 742         setGblEnv tcg_env       $ do {
 743
 744                 -- Foreign import declarations next.  No zonking necessary
 745                 -- here; we can tuck them straight into the global environment.
 746         traceTc (text "Tc4") ;
 747         (fi_ids, fi_decls) <- tcForeignImports foreign_decls ;
 748         tcExtendGlobalValEnv fi_ids     $ do {
 749
 750                 -- Default declarations
 751         traceTc (text "Tc4a") ;
 752         default_tys <- tcDefaults default_decls ;
 753         updGblEnv (\gbl -> gbl { tcg_default = default_tys }) $ do {
 754
 755                 -- Value declarations next
 756                 -- We also typecheck any extra binds that came out
 757                 -- of the "deriving" process (deriv_binds)
 758         traceTc (text "Tc5") ;
 759         (tc_val_binds, lcl_env) <- tcTopBinds (val_binds ++ deriv_binds) ;
 760         setLclTypeEnv lcl_env   $ do {
 761
 762                 -- Second pass over class and instance declarations,
 763         traceTc (text "Tc6") ;
 764         (tcl_env, inst_binds) <- tcInstDecls2 tycl_decls inst_infos ;
 765         showLIE (text "after instDecls2") ;
 766
 767                 -- Foreign exports
 768                 -- They need to be zonked, so we return them
 769         traceTc (text "Tc7") ;
 770         (foe_binds, foe_decls) <- tcForeignExports foreign_decls ;
 771
 772                 -- Rules
 773         rules <- tcRules rule_decls ;
 774
 775                 -- Wrap up
 776         traceTc (text "Tc7a") ;
 777         tcg_env <- getGblEnv ;
 778         let { all_binds = tc_val_binds   `unionBags`
 779                           inst_binds     `unionBags`
 780                           foe_binds  ;
 781
 782                 -- Extend the GblEnv with the (as yet un-zonked)
 783                 -- bindings, rules, foreign decls
 784               tcg_env' = tcg_env {  tcg_binds = tcg_binds tcg_env `unionBags` all_binds,
 785                                     tcg_rules = tcg_rules tcg_env ++ rules,
 786                                     tcg_fords = tcg_fords tcg_env ++ foe_decls ++ fi_decls } } ;
 787         return (tcg_env', lcl_env)
 788     }}}}}}
 789 \end{code}
 790
 791
 792 %*********************************************************
 793 %*                                                       *
 794         mkGlobalContext: make up an interactive context
 795
 796         Used for initialising the lexical environment
 797         of the interactive read-eval-print loop
 798 %*                                                       *
 799 %*********************************************************
 800
 801 \begin{code}
 802 #ifdef GHCI
 803 mkExportEnv :: HscEnv -> [ModuleName]   -- Expose these modules' exports only
 804             -> IO GlobalRdrEnv
 805
 806 mkExportEnv hsc_env exports
 807   = do  { mb_envs <- initTcPrintErrors hsc_env iNTERACTIVE $
 808                      mappM getModuleExports exports
 809         ; case mb_envs of
 810              Just envs -> return (foldr plusGlobalRdrEnv emptyGlobalRdrEnv envs)
 811              Nothing   -> return emptyGlobalRdrEnv
 812                              -- Some error; initTc will have printed it
 813     }
 814
 815 getModuleExports :: ModuleName -> TcM GlobalRdrEnv
 816 getModuleExports mod
 817   = do  { iface <- load_iface mod
 818         ; avails <- exportsToAvails (mi_exports iface)
 819         ; let { gres =  [ GRE  { gre_name = name, gre_prov = vanillaProv mod }
 820                         | avail <- avails, name <- availNames avail ] }
 821         ; returnM (mkGlobalRdrEnv gres) }
 822
 823 vanillaProv :: ModuleName -> Provenance
 824 -- We're building a GlobalRdrEnv as if the user imported
 825 -- all the specified modules into the global interactive module
 826 vanillaProv mod = Imported [ImportSpec mod mod False
 827                              (srcLocSpan interactiveSrcLoc)] False
 828 \end{code}
 829
 830 \begin{code}
 831 getModuleContents
 832   :: HscEnv
 833   -> InteractiveContext
 834   -> ModuleName                 -- Module to inspect
 835   -> Bool                       -- Grab just the exports, or the whole toplev
 836   -> IO (Maybe [IfaceDecl])
 837
 838 getModuleContents hsc_env ictxt mod exports_only
 839  = initTcPrintErrors hsc_env iNTERACTIVE (get_mod_contents exports_only)
 840  where
 841    get_mod_contents exports_only
 842       | not exports_only        -- We want the whole top-level type env
 843                           -- so it had better be a home module
 844       = do { hpt <- getHpt
 845            ; case lookupModuleEnvByName hpt mod of
 846                Just mod_info -> return (map (toIfaceDecl ictxt) $
 847                                         filter wantToSee $
 848                                         typeEnvElts $
 849                                         md_types (hm_details mod_info))
 850                Nothing -> ghcError (ProgramError (showSDoc (noRdrEnvErr mod)))
 851                           -- This is a system error; the module should be in the HPT
 852            }
 853
 854       | otherwise               -- Want the exports only
 855       = do { iface <- load_iface mod
 856            ; avails <- exportsToAvails (mi_exports iface)
 857            ; mappM get_decl avails
 858         }
 859
 860    get_decl avail
 861         = do { thing <- tcLookupGlobal (availName avail)
 862              ; return (filter_decl (availOccs avail) (toIfaceDecl ictxt thing)) }
 863
 864 ---------------------
 865 filter_decl occs decl@(IfaceClass {ifSigs = sigs})
 866   = decl { ifSigs = filter (keep_sig occs) sigs }
 867 filter_decl occs decl@(IfaceData {ifCons = IfDataTyCon cons})
 868   = decl { ifCons = IfDataTyCon (filter (keep_con occs) cons) }
 869 filter_decl occs decl@(IfaceData {ifCons = IfNewTyCon con})
 870   | keep_con occs con = decl
 871   | otherwise         = decl {ifCons = IfAbstractTyCon} -- Hmm?
 872 filter_decl occs decl
 873   = decl
 874
 875 keep_sig occs (IfaceClassOp occ _ _)       = occ `elem` occs
 876 keep_con occs (IfaceConDecl occ _ _ _ _ _) = occ `elem` occs
 877
 878 availOccs avail = map nameOccName (availNames avail)
 879
 880 wantToSee (AnId id)    = not (isImplicitId id)
 881 wantToSee (ADataCon _) = False  -- They'll come via their TyCon
 882 wantToSee _            = True
 883
 884 ---------------------
 885 load_iface mod = loadSrcInterface doc mod False {- Not boot iface -}
 886                where
 887                  doc = ptext SLIT("context for compiling statements")
 888
 889 ---------------------
 890 noRdrEnvErr mod = ptext SLIT("No top-level environment available for module")
 891                   <+> quotes (ppr mod)
 892 #endif
 893 \end{code}
 894
 895 %************************************************************************
 896 %*                                                                      *
 897         Checking for 'main'
 898 %*                                                                      *
 899 %************************************************************************
 900
 901 \begin{code}
 902 checkMain
 903   = do { ghci_mode <- getGhciMode ;
 904          tcg_env   <- getGblEnv ;
 905
 906          mb_main_mod <- readMutVar v_MainModIs ;
 907          mb_main_fn  <- readMutVar v_MainFunIs ;
 908          let { main_mod = case mb_main_mod of {
 909                                 Just mod -> mkModuleName mod ;
 910                                 Nothing  -> mAIN_Name } ;
 911                main_fn  = case mb_main_fn of {
 912                                 Just fn -> mkRdrUnqual (mkVarOcc (mkFastString fn)) ;
 913                                 Nothing -> main_RDR_Unqual } } ;
 914
 915          check_main ghci_mode tcg_env main_mod main_fn
 916     }
 917
 918
 919 check_main ghci_mode tcg_env main_mod main_fn
 920      -- If we are in module Main, check that 'main' is defined.
 921      -- It may be imported from another module!
 922      --
 923      -- ToDo: We have to return the main_name separately, because it's a
 924      -- bona fide 'use', and should be recorded as such, but the others
 925      -- aren't
 926      --
 927      -- Blimey: a whole page of code to do this...
 928  | mod_name /= main_mod
 929  = return tcg_env
 930
 931  | otherwise
 932  = addErrCtxt mainCtxt                  $
 933    do   { mb_main <- lookupSrcOcc_maybe main_fn
 934                 -- Check that 'main' is in scope
 935                 -- It might be imported from another module!
 936         ; case mb_main of {
 937              Nothing -> do { complain_no_main
 938                            ; return tcg_env } ;
 939              Just main_name -> do
 940         { let { rhs = nlHsApp (nlHsVar runIOName) (nlHsVar main_name) }
 941                         -- :Main.main :: IO () = runIO main
 942
 943         ; (main_expr, ty) <- addSrcSpan (srcLocSpan (getSrcLoc main_name)) $
 944                              tcInferRho rhs
 945
 946         ; let { root_main_id = mkExportedLocalId rootMainName ty ;
 947                 main_bind    = noLoc (VarBind root_main_id main_expr) }
 948
 949         ; return (tcg_env { tcg_binds = tcg_binds tcg_env
 950                                         `snocBag` main_bind,
 951                             tcg_dus   = tcg_dus tcg_env
 952                                         `plusDU` usesOnly (unitFV main_name)
 953                  })
 954     }}}
 955   where
 956     mod_name = moduleName (tcg_mod tcg_env)
 957
 958     complain_no_main | ghci_mode == Interactive = return ()
 959                      | otherwise                = failWithTc noMainMsg
 960         -- In interactive mode, don't worry about the absence of 'main'
 961         -- In other modes, fail altogether, so that we don't go on
 962         -- and complain a second time when processing the export list.
 963
 964     mainCtxt  = ptext SLIT("When checking the type of the main function") <+> quotes (ppr main_fn)
 965     noMainMsg = ptext SLIT("The main function") <+> quotes (ppr main_fn)
 966                 <+> ptext SLIT("is not defined in module") <+> quotes (ppr main_mod)
 967 \end{code}
 968
 969
 970 %************************************************************************
 971 %*                                                                      *
 972                 Degugging output
 973 %*                                                                      *
 974 %************************************************************************
 975
 976 \begin{code}
 977 rnDump :: SDoc -> TcRn ()
 978 -- Dump, with a banner, if -ddump-rn
 979 rnDump doc = do { dumpOptTcRn Opt_D_dump_rn (mkDumpDoc "Renamer" doc) }
 980
 981 tcDump :: TcGblEnv -> TcRn ()
 982 tcDump env
 983  = do { dflags <- getDOpts ;
 984
 985         -- Dump short output if -ddump-types or -ddump-tc
 986         ifM (dopt Opt_D_dump_types dflags || dopt Opt_D_dump_tc dflags)
 987             (dumpTcRn short_dump) ;
 988
 989         -- Dump bindings if -ddump-tc
 990         dumpOptTcRn Opt_D_dump_tc (mkDumpDoc "Typechecker" full_dump)
 991    }
 992   where
 993     short_dump = pprTcGblEnv env
 994     full_dump  = ppr (tcg_binds env)
 995         -- NB: foreign x-d's have undefined's in their types;
 996         --     hence can't show the tc_fords
 997
 998 tcCoreDump mod_guts
 999  = do { dflags <- getDOpts ;
1000         ifM (dopt Opt_D_dump_types dflags || dopt Opt_D_dump_tc dflags)
1001             (dumpTcRn (pprModGuts mod_guts)) ;
1002
1003         -- Dump bindings if -ddump-tc
1004         dumpOptTcRn Opt_D_dump_tc (mkDumpDoc "Typechecker" full_dump) }
1005   where
1006     full_dump = pprCoreBindings (mg_binds mod_guts)
1007
1008 -- It's unpleasant having both pprModGuts and pprModDetails here
1009 pprTcGblEnv :: TcGblEnv -> SDoc
1010 pprTcGblEnv (TcGblEnv { tcg_type_env = type_env,
1011                         tcg_insts    = dfun_ids,
1012                         tcg_rules    = rules,
1013                         tcg_imports  = imports })
1014   = vcat [ ppr_types dfun_ids type_env
1015          , ppr_insts dfun_ids
1016          , vcat (map ppr rules)
1017          , ppr_gen_tycons (typeEnvTyCons type_env)
1018          , ptext SLIT("Dependent modules:") <+> ppr (moduleEnvElts (imp_dep_mods imports))
1019          , ptext SLIT("Dependent packages:") <+> ppr (imp_dep_pkgs imports)]
1020
1021 pprModGuts :: ModGuts -> SDoc
1022 pprModGuts (ModGuts { mg_types = type_env,
1023                       mg_rules = rules })
1024   = vcat [ ppr_types [] type_env,
1025            ppr_rules rules ]
1026
1027
1028 ppr_types :: [Var] -> TypeEnv -> SDoc
1029 ppr_types dfun_ids type_env
1030   = text "TYPE SIGNATURES" $$ nest 4 (ppr_sigs ids)
1031   where
1032     ids = [id | id <- typeEnvIds type_env, want_sig id]
1033     want_sig id | opt_PprStyle_Debug = True
1034                 | otherwise          = isLocalId id &&
1035                                        isExternalName (idName id) &&
1036                                        not (id `elem` dfun_ids)
1037         -- isLocalId ignores data constructors, records selectors etc.
1038         -- The isExternalName ignores local dictionary and method bindings
1039         -- that the type checker has invented.  Top-level user-defined things
1040         -- have External names.
1041
1042 ppr_insts :: [Var] -> SDoc
1043 ppr_insts []       = empty
1044 ppr_insts dfun_ids = text "INSTANCES" $$ nest 4 (ppr_sigs dfun_ids)
1045
1046 ppr_sigs :: [Var] -> SDoc
1047 ppr_sigs ids
1048         -- Print type signatures; sort by OccName
1049   = vcat (map ppr_sig (sortLt lt_sig ids))
1050   where
1051     lt_sig id1 id2 = getOccName id1 < getOccName id2
1052     ppr_sig id = ppr id <+> dcolon <+> ppr (tidyTopType (idType id))
1053
1054 ppr_rules :: [IdCoreRule] -> SDoc
1055 ppr_rules [] = empty
1056 ppr_rules rs = vcat [ptext SLIT("{-# RULES"),
1057                       nest 4 (pprIdRules rs),
1058                       ptext SLIT("#-}")]
1059
1060 ppr_gen_tycons []  = empty
1061 ppr_gen_tycons tcs = vcat [ptext SLIT("Tycons with generics:"),
1062                            nest 2 (fsep (map ppr (filter tyConHasGenerics tcs)))]
1063 \end{code}