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         tcRnStmt, tcRnExpr, tcRnType,
  10         tcRnLookupRdrName,
  11         tcRnLookupName,
  12         tcRnGetInfo,
  13         getModuleExports,
  14 #endif
  15         tcRnModule,
  16         tcTopSrcDecls,
  17         tcRnExtCore
  18     ) where
  19
  20 #include "HsVersions.h"
  21
  22 import IO
  23 #ifdef GHCI
  24 import {-# SOURCE #-} TcSplice ( tcSpliceDecls )
  25 #endif
  26
  27 import DynFlags         ( DynFlag(..), DynFlags(..), dopt, GhcMode(..) )
  28 import StaticFlags      ( opt_PprStyle_Debug )
  29 import Packages         ( checkForPackageConflicts, mkHomeModules )
  30 import HsSyn            ( HsModule(..), HsExtCore(..), HsGroup(..), LHsDecl,
  31                           SpliceDecl(..), HsBind(..), LHsBinds,
  32                           emptyRdrGroup, emptyRnGroup, appendGroups, plusHsValBinds,
  33                           nlHsApp, nlHsVar, pprLHsBinds )
  34 import RdrHsSyn         ( findSplice )
  35
  36 import PrelNames        ( runMainIOName, rootMainKey, rOOT_MAIN, mAIN,
  37                           main_RDR_Unqual )
  38 import RdrName          ( RdrName, mkRdrUnqual, emptyGlobalRdrEnv )
  39 import TcHsSyn          ( zonkTopDecls )
  40 import TcExpr           ( tcInferRho )
  41 import TcRnMonad
  42 import TcType           ( tidyTopType, tcEqType, mkTyVarTys, substTyWith )
  43 import Inst             ( showLIE )
  44 import InstEnv          ( extendInstEnvList, Instance, pprInstances, instanceDFunId )
  45 import TcBinds          ( tcTopBinds, tcHsBootSigs )
  46 import TcDefaults       ( tcDefaults )
  47 import TcEnv            ( tcExtendGlobalValEnv, iDFunId )
  48 import TcRules          ( tcRules )
  49 import TcForeign        ( tcForeignImports, tcForeignExports )
  50 import TcInstDcls       ( tcInstDecls1, tcInstDecls2 )
  51 import TcIface          ( tcExtCoreBindings, tcHiBootIface )
  52 import TcSimplify       ( tcSimplifyTop )
  53 import TcTyClsDecls     ( tcTyAndClassDecls )
  54 import LoadIface        ( loadOrphanModules )
  55 import RnNames          ( importsFromLocalDecls, rnImports, rnExports,
  56                           reportUnusedNames, reportDeprecations )
  57 import RnEnv            ( lookupSrcOcc_maybe )
  58 import RnSource         ( rnSrcDecls, rnTyClDecls, checkModDeprec )
  59 import PprCore          ( pprRules, pprCoreBindings )
  60 import CoreSyn          ( CoreRule, bindersOfBinds )
  61 import DataCon          ( dataConWrapId )
  62 import ErrUtils         ( Messages, mkDumpDoc, showPass )
  63 import Id               ( Id, mkExportedLocalId, isLocalId, idName, idType )
  64 import Var              ( Var )
  65 import Module           ( Module, ModuleEnv, moduleEnvElts, elemModuleEnv )
  66 import OccName          ( mkVarOccFS )
  67 import Name             ( Name, NamedThing(..), isExternalName, getSrcLoc, isWiredInName,
  68                           mkExternalName )
  69 import NameSet
  70 import TyCon            ( tyConHasGenerics, isSynTyCon, synTyConDefn, tyConKind )
  71 import SrcLoc           ( srcLocSpan, Located(..), noLoc )
  72 import DriverPhases     ( HscSource(..), isHsBoot )
  73 import HscTypes         ( ModGuts(..), ModDetails(..), emptyModDetails,
  74                           HscEnv(..), ExternalPackageState(..),
  75                           IsBootInterface, noDependencies,
  76                           Deprecs( NoDeprecs ), plusDeprecs,
  77                           ForeignStubs(NoStubs), TyThing(..),
  78                           TypeEnv, lookupTypeEnv, hptInstances,
  79                           extendTypeEnvWithIds, typeEnvIds, typeEnvTyCons, typeEnvElts,
  80                           emptyFixityEnv
  81                         )
  82 import Outputable
  83
  84 #ifdef GHCI
  85 import HsSyn            ( HsStmtContext(..), Stmt(..), HsExpr(..),
  86                           HsLocalBinds(..), HsValBinds(..),
  87                           LStmt, LHsExpr, LHsType, mkMatch, emptyLocalBinds,
  88                           collectLStmtsBinders, collectLStmtBinders, nlVarPat,
  89                           mkFunBind, placeHolderType, noSyntaxExpr )
  90 import RdrName          ( GlobalRdrElt(..), globalRdrEnvElts,
  91                           unQualOK, lookupLocalRdrEnv, extendLocalRdrEnv )
  92 import RnSource         ( addTcgDUs )
  93 import TcHsSyn          ( mkHsDictLet, zonkTopLExpr, zonkTopBndrs )
  94 import TcHsType         ( kcHsType )
  95 import TcMType          ( zonkTcType, zonkQuantifiedTyVar )
  96 import TcMatches        ( tcStmts, tcDoStmt )
  97 import TcSimplify       ( tcSimplifyInteractive, tcSimplifyInfer )
  98 import TcType           ( Type, mkForAllTys, mkFunTys, mkTyConApp, tyVarsOfType, isTauTy,
  99                           isUnLiftedType, tyClsNamesOfDFunHead, tyClsNamesOfType, isUnitTy )
 100 import TcEnv            ( tcLookupTyCon, tcLookupId, tcLookupGlobal )
 101 import RnTypes          ( rnLHsType )
 102 import Inst             ( tcGetInstEnvs )
 103 import InstEnv          ( classInstances, instEnvElts )
 104 import RnExpr           ( rnStmts, rnLExpr )
 105 import LoadIface        ( loadSrcInterface, loadSysInterface )
 106 import IfaceEnv         ( ifaceExportNames )
 107 import Module           ( moduleSetElts, mkModuleSet )
 108 import RnEnv            ( lookupOccRn, dataTcOccs, lookupFixityRn )
 109 import Id               ( setIdType )
 110 import MkId             ( unsafeCoerceId )
 111 import TyCon            ( tyConName )
 112 import TysWiredIn       ( mkListTy, unitTy )
 113 import IdInfo           ( GlobalIdDetails(..) )
 114 import Kind             ( Kind )
 115 import Var              ( globaliseId )
 116 import Name             ( nameOccName, nameModule, isBuiltInSyntax )
 117 import OccName          ( isTcOcc )
 118 import NameEnv          ( delListFromNameEnv )
 119 import PrelNames        ( iNTERACTIVE, ioTyConName, printName, itName,
 120                           bindIOName, thenIOName, returnIOName )
 121 import HscTypes         ( InteractiveContext(..),
 122                           ModIface(..), icPrintUnqual,
 123                           Dependencies(..) )
 124 import BasicTypes       ( Fixity, RecFlag(..) )
 125 import SrcLoc           ( unLoc )
 126 #endif
 127
 128 import FastString       ( mkFastString )
 129 import Maybes           ( MaybeErr(..) )
 130 import Util             ( sortLe )
 131 import Bag              ( unionBags, snocBag, emptyBag, unitBag, unionManyBags )
 132
 133 import Maybe            ( isJust )
 134 \end{code}
 135
 136
 137
 138 %************************************************************************
 139 %*                                                                      *
 140         Typecheck and rename a module
 141 %*                                                                      *
 142 %************************************************************************
 143
 144
 145 \begin{code}
 146 tcRnModule :: HscEnv
 147            -> HscSource
 148            -> Bool              -- True <=> save renamed syntax
 149            -> Located (HsModule RdrName)
 150            -> IO (Messages, Maybe TcGblEnv)
 151
 152 tcRnModule hsc_env hsc_src save_rn_decls
 153          (L loc (HsModule maybe_mod export_ies
 154                           import_decls local_decls mod_deprec))
 155  = do { showPass (hsc_dflags hsc_env) "Renamer/typechecker" ;
 156
 157    let { this_mod = case maybe_mod of
 158                         Nothing  -> mAIN          -- 'module M where' is omitted
 159                         Just (L _ mod) -> mod } ; -- The normal case
 160
 161    initTc hsc_env hsc_src this_mod $
 162    setSrcSpan loc $
 163    do {
 164                 -- Deal with imports; sets tcg_rdr_env, tcg_imports
 165         (rdr_env, imports) <- rnImports import_decls ;
 166
 167         let { dep_mods :: ModuleEnv (Module, IsBootInterface)
 168             ; dep_mods = imp_dep_mods imports
 169
 170                 -- We want instance declarations from all home-package
 171                 -- modules below this one, including boot modules, except
 172                 -- ourselves.  The 'except ourselves' is so that we don't
 173                 -- get the instances from this module's hs-boot file
 174             ; want_instances :: Module -> Bool
 175             ; want_instances mod = mod `elemModuleEnv` dep_mods
 176                                    && mod /= this_mod
 177             ; home_insts = hptInstances hsc_env want_instances
 178             } ;
 179
 180                 -- Record boot-file info in the EPS, so that it's
 181                 -- visible to loadHiBootInterface in tcRnSrcDecls,
 182                 -- and any other incrementally-performed imports
 183         updateEps_ (\eps -> eps { eps_is_boot = dep_mods }) ;
 184
 185         checkConflicts imports this_mod $ do {
 186
 187                 -- Update the gbl env
 188         updGblEnv ( \ gbl ->
 189                 gbl { tcg_rdr_env  = rdr_env,
 190                       tcg_inst_env = extendInstEnvList (tcg_inst_env gbl) home_insts,
 191                       tcg_imports  = tcg_imports gbl `plusImportAvails` imports,
 192                       tcg_rn_decls = if save_rn_decls then
 193                                         Just emptyRnGroup
 194                                      else
 195                                         Nothing })
 196                 $ do {
 197
 198         traceRn (text "rn1" <+> ppr (imp_dep_mods imports)) ;
 199                 -- Fail if there are any errors so far
 200                 -- The error printing (if needed) takes advantage
 201                 -- of the tcg_env we have now set
 202         failIfErrsM ;
 203
 204                 -- Load any orphan-module interfaces, so that
 205                 -- their rules and instance decls will be found
 206         loadOrphanModules (imp_orphs imports) ;
 207
 208         traceRn (text "rn1a") ;
 209                 -- Rename and type check the declarations
 210         tcg_env <- if isHsBoot hsc_src then
 211                         tcRnHsBootDecls local_decls
 212                    else
 213                         tcRnSrcDecls local_decls ;
 214         setGblEnv tcg_env               $ do {
 215
 216         traceRn (text "rn3") ;
 217
 218                 -- Report the use of any deprecated things
 219                 -- We do this before processsing the export list so
 220                 -- that we don't bleat about re-exporting a deprecated
 221                 -- thing (especially via 'module Foo' export item)
 222                 -- Only uses in the body of the module are complained about
 223         reportDeprecations tcg_env ;
 224
 225                 -- Process the export list
 226         exports <- rnExports (isJust maybe_mod) export_ies ;
 227
 228                 -- Check whether the entire module is deprecated
 229                 -- This happens only once per module
 230         let { mod_deprecs = checkModDeprec mod_deprec } ;
 231
 232                 -- Add exports and deprecations to envt
 233         let { final_env  = tcg_env { tcg_exports = exports,
 234                                      tcg_dus = tcg_dus tcg_env `plusDU` usesOnly exports,
 235                                      tcg_deprecs = tcg_deprecs tcg_env `plusDeprecs`
 236                                                    mod_deprecs }
 237                 -- A module deprecation over-rides the earlier ones
 238              } ;
 239
 240                 -- Report unused names
 241         reportUnusedNames export_ies final_env ;
 242
 243                 -- Dump output and return
 244         tcDump final_env ;
 245         return final_env
 246     }}}}}
 247
 248
 249 -- The program is not allowed to contain two modules with the same
 250 -- name, and we check for that here.  It could happen if the home package
 251 -- contains a module that is also present in an external package, for example.
 252 checkConflicts imports this_mod and_then = do
 253    dflags <- getDOpts
 254    let
 255         dep_mods = this_mod : map fst (moduleEnvElts (imp_dep_mods imports))
 256                 -- don't forget to include the current module!
 257
 258         mb_dep_pkgs = checkForPackageConflicts
 259                                 dflags dep_mods (imp_dep_pkgs imports)
 260    --
 261    case mb_dep_pkgs of
 262      Failed msg ->
 263         do addErr msg; failM
 264      Succeeded _ ->
 265         updGblEnv (\gbl -> gbl{ tcg_home_mods = mkHomeModules dep_mods })
 266            and_then
 267 \end{code}
 268
 269
 270 %************************************************************************
 271 %*                                                                      *
 272         Type-checking external-core modules
 273 %*                                                                      *
 274 %************************************************************************
 275
 276 \begin{code}
 277 tcRnExtCore :: HscEnv
 278             -> HsExtCore RdrName
 279             -> IO (Messages, Maybe ModGuts)
 280         -- Nothing => some error occurred
 281
 282 tcRnExtCore hsc_env (HsExtCore this_mod decls src_binds)
 283         -- The decls are IfaceDecls; all names are original names
 284  = do { showPass (hsc_dflags hsc_env) "Renamer/typechecker" ;
 285
 286    initTc hsc_env ExtCoreFile this_mod $ do {
 287
 288    let { ldecls  = map noLoc decls } ;
 289
 290         -- Deal with the type declarations; first bring their stuff
 291         -- into scope, then rname them, then type check them
 292    tcg_env  <- importsFromLocalDecls (mkFakeGroup ldecls) ;
 293
 294    setGblEnv tcg_env $ do {
 295
 296    rn_decls <- rnTyClDecls ldecls ;
 297    failIfErrsM ;
 298
 299         -- Dump trace of renaming part
 300    rnDump (ppr rn_decls) ;
 301
 302         -- Typecheck them all together so that
 303         -- any mutually recursive types are done right
 304    tcg_env <- checkNoErrs (tcTyAndClassDecls emptyModDetails rn_decls) ;
 305         -- Make the new type env available to stuff slurped from interface files
 306
 307    setGblEnv tcg_env $ do {
 308
 309         -- Now the core bindings
 310    core_binds <- initIfaceExtCore (tcExtCoreBindings src_binds) ;
 311
 312         -- Wrap up
 313    let {
 314         bndrs      = bindersOfBinds core_binds ;
 315         my_exports = mkNameSet (map idName bndrs) ;
 316                 -- ToDo: export the data types also?
 317
 318         final_type_env = extendTypeEnvWithIds (tcg_type_env tcg_env) bndrs ;
 319
 320         mod_guts = ModGuts {    mg_module   = this_mod,
 321                                 mg_boot     = False,
 322                                 mg_usages   = [],               -- ToDo: compute usage
 323                                 mg_dir_imps = [],               -- ??
 324                                 mg_deps     = noDependencies,   -- ??
 325                                 mg_home_mods = mkHomeModules [], -- ?? wrong!!
 326                                 mg_exports  = my_exports,
 327                                 mg_types    = final_type_env,
 328                                 mg_insts    = tcg_insts tcg_env,
 329                                 mg_rules    = [],
 330                                 mg_binds    = core_binds,
 331
 332                                 -- Stubs
 333                                 mg_rdr_env  = emptyGlobalRdrEnv,
 334                                 mg_fix_env  = emptyFixityEnv,
 335                                 mg_deprecs  = NoDeprecs,
 336                                 mg_foreign  = NoStubs
 337                     } } ;
 338
 339    tcCoreDump mod_guts ;
 340
 341    return mod_guts
 342    }}}}
 343
 344 mkFakeGroup decls -- Rather clumsy; lots of unused fields
 345   = emptyRdrGroup { hs_tyclds = decls }
 346 \end{code}
 347
 348
 349 %************************************************************************
 350 %*                                                                      *
 351         Type-checking the top level of a module
 352 %*                                                                      *
 353 %************************************************************************
 354
 355 \begin{code}
 356 tcRnSrcDecls :: [LHsDecl RdrName] -> TcM TcGblEnv
 357         -- Returns the variables free in the decls
 358         -- Reason: solely to report unused imports and bindings
 359 tcRnSrcDecls decls
 360  = do {         -- Load the hi-boot interface for this module, if any
 361                 -- We do this now so that the boot_names can be passed
 362                 -- to tcTyAndClassDecls, because the boot_names are
 363                 -- automatically considered to be loop breakers
 364         mod <- getModule ;
 365         boot_iface <- tcHiBootIface mod ;
 366
 367                 -- Do all the declarations
 368         (tc_envs, lie) <- getLIE (tc_rn_src_decls boot_iface decls) ;
 369
 370              -- tcSimplifyTop deals with constant or ambiguous InstIds.
 371              -- How could there be ambiguous ones?  They can only arise if a
 372              -- top-level decl falls under the monomorphism
 373              -- restriction, and no subsequent decl instantiates its
 374              -- type.  (Usually, ambiguous type variables are resolved
 375              -- during the generalisation step.)
 376         traceTc (text "Tc8") ;
 377         inst_binds <- setEnvs tc_envs (tcSimplifyTop lie) ;
 378                 -- Setting the global env exposes the instances to tcSimplifyTop
 379                 -- Setting the local env exposes the local Ids to tcSimplifyTop,
 380                 -- so that we get better error messages (monomorphism restriction)
 381
 382             -- Backsubstitution.  This must be done last.
 383             -- Even tcSimplifyTop may do some unification.
 384         traceTc (text "Tc9") ;
 385         let { (tcg_env, _) = tc_envs ;
 386               TcGblEnv { tcg_type_env = type_env, tcg_binds = binds,
 387                          tcg_rules = rules, tcg_fords = fords } = tcg_env } ;
 388
 389         tcDump tcg_env ;
 390         (bind_ids, binds', fords', rules') <- zonkTopDecls (binds `unionBags` inst_binds)
 391                                                            rules fords ;
 392
 393         let { final_type_env = extendTypeEnvWithIds type_env bind_ids
 394             ; tcg_env' = tcg_env { tcg_type_env = final_type_env,
 395                                    tcg_binds = binds',
 396                                    tcg_rules = rules',
 397                                    tcg_fords = fords' } } ;
 398
 399         -- Make the new type env available to stuff slurped from interface files
 400         writeMutVar (tcg_type_env_var tcg_env) final_type_env ;
 401
 402         -- Compare the hi-boot iface (if any) with the real thing
 403         dfun_binds <- checkHiBootIface tcg_env' boot_iface ;
 404
 405         return (tcg_env' { tcg_binds = tcg_binds tcg_env' `unionBags` dfun_binds })
 406    }
 407
 408 tc_rn_src_decls :: ModDetails -> [LHsDecl RdrName] -> TcM (TcGblEnv, TcLclEnv)
 409 -- Loops around dealing with each top level inter-splice group
 410 -- in turn, until it's dealt with the entire module
 411 tc_rn_src_decls boot_details ds
 412  = do { let { (first_group, group_tail) = findSplice ds } ;
 413                 -- If ds is [] we get ([], Nothing)
 414
 415         -- Type check the decls up to, but not including, the first splice
 416         tc_envs@(tcg_env,tcl_env) <- tcRnGroup boot_details first_group ;
 417
 418         -- Bale out if errors; for example, error recovery when checking
 419         -- the RHS of 'main' can mean that 'main' is not in the envt for
 420         -- the subsequent checkMain test
 421         failIfErrsM ;
 422
 423         setEnvs tc_envs $
 424
 425         -- If there is no splice, we're nearly done
 426         case group_tail of {
 427            Nothing -> do {      -- Last thing: check for `main'
 428                            tcg_env <- checkMain ;
 429                            return (tcg_env, tcl_env)
 430                       } ;
 431
 432         -- If there's a splice, we must carry on
 433            Just (SpliceDecl splice_expr, rest_ds) -> do {
 434 #ifndef GHCI
 435         failWithTc (text "Can't do a top-level splice; need a bootstrapped compiler")
 436 #else
 437
 438         -- Rename the splice expression, and get its supporting decls
 439         (rn_splice_expr, splice_fvs) <- rnLExpr splice_expr ;
 440         failIfErrsM ;   -- Don't typecheck if renaming failed
 441
 442         -- Execute the splice
 443         spliced_decls <- tcSpliceDecls rn_splice_expr ;
 444
 445         -- Glue them on the front of the remaining decls and loop
 446         setGblEnv (tcg_env `addTcgDUs` usesOnly splice_fvs) $
 447         tc_rn_src_decls boot_details (spliced_decls ++ rest_ds)
 448 #endif /* GHCI */
 449     }}}
 450 \end{code}
 451
 452 %************************************************************************
 453 %*                                                                      *
 454         Compiling hs-boot source files, and
 455         comparing the hi-boot interface with the real thing
 456 %*                                                                      *
 457 %************************************************************************
 458
 459 \begin{code}
 460 tcRnHsBootDecls :: [LHsDecl RdrName] -> TcM TcGblEnv
 461 tcRnHsBootDecls decls
 462    = do { let { (first_group, group_tail) = findSplice decls }
 463
 464         ; case group_tail of
 465              Just stuff -> spliceInHsBootErr stuff
 466              Nothing    -> return ()
 467
 468                 -- Rename the declarations
 469         ; (tcg_env, rn_group) <- rnTopSrcDecls first_group
 470         ; setGblEnv tcg_env $ do {
 471
 472         -- Todo: check no foreign decls, no rules, no default decls
 473
 474                 -- Typecheck type/class decls
 475         ; traceTc (text "Tc2")
 476         ; let tycl_decls = hs_tyclds rn_group
 477         ; tcg_env <- checkNoErrs (tcTyAndClassDecls emptyModDetails tycl_decls)
 478         ; setGblEnv tcg_env     $ do {
 479
 480                 -- Typecheck instance decls
 481         ; traceTc (text "Tc3")
 482         ; (tcg_env, inst_infos, _binds) <- tcInstDecls1 tycl_decls (hs_instds rn_group)
 483         ; setGblEnv tcg_env     $ do {
 484
 485                 -- Typecheck value declarations
 486         ; traceTc (text "Tc5")
 487         ; val_ids <- tcHsBootSigs (hs_valds rn_group)
 488
 489                 -- Wrap up
 490                 -- No simplification or zonking to do
 491         ; traceTc (text "Tc7a")
 492         ; gbl_env <- getGblEnv
 493
 494                 -- Make the final type-env
 495                 -- Include the dfun_ids so that their type sigs get
 496                 -- are written into the interface file
 497         ; let { type_env0 = tcg_type_env gbl_env
 498               ; type_env1 = extendTypeEnvWithIds type_env0 val_ids
 499               ; type_env2 = extendTypeEnvWithIds type_env1 dfun_ids
 500               ; dfun_ids = map iDFunId inst_infos }
 501         ; return (gbl_env { tcg_type_env = type_env2 })
 502    }}}}
 503
 504 spliceInHsBootErr (SpliceDecl (L loc _), _)
 505   = addErrAt loc (ptext SLIT("Splices are not allowed in hs-boot files"))
 506 \end{code}
 507
 508 Once we've typechecked the body of the module, we want to compare what
 509 we've found (gathered in a TypeEnv) with the hi-boot details (if any).
 510
 511 \begin{code}
 512 checkHiBootIface :: TcGblEnv -> ModDetails -> TcM (LHsBinds Id)
 513 -- Compare the hi-boot file for this module (if there is one)
 514 -- with the type environment we've just come up with
 515 -- In the common case where there is no hi-boot file, the list
 516 -- of boot_names is empty.
 517 --
 518 -- The bindings we return give bindings for the dfuns defined in the
 519 -- hs-boot file, such as        $fbEqT = $fEqT
 520
 521 checkHiBootIface
 522         (TcGblEnv { tcg_insts = local_insts, tcg_type_env = local_type_env })
 523         (ModDetails { md_insts = boot_insts, md_types = boot_type_env })
 524   = do  { mapM_ check_one (typeEnvElts boot_type_env)
 525         ; dfun_binds <- mapM check_inst boot_insts
 526         ; return (unionManyBags dfun_binds) }
 527   where
 528     check_one boot_thing
 529       | no_check name
 530       = return ()
 531       | otherwise
 532       = case lookupTypeEnv local_type_env name of
 533           Nothing         -> addErrTc (missingBootThing boot_thing)
 534           Just real_thing -> check_thing boot_thing real_thing
 535       where
 536         name = getName boot_thing
 537
 538     no_check name = isWiredInName name  -- No checking for wired-in names.  In particular,
 539                                         -- 'error' is handled by a rather gross hack
 540                                         -- (see comments in GHC.Err.hs-boot)
 541                   || name `elem` dfun_names
 542     dfun_names = map getName boot_insts
 543
 544     check_inst boot_inst
 545         = case [dfun | inst <- local_insts,
 546                        let dfun = instanceDFunId inst,
 547                        idType dfun `tcEqType` boot_inst_ty ] of
 548             [] -> do { addErrTc (instMisMatch boot_inst); return emptyBag }
 549             (dfun:_) -> return (unitBag $ noLoc $ VarBind local_boot_dfun (nlHsVar dfun))
 550         where
 551           boot_dfun = instanceDFunId boot_inst
 552           boot_inst_ty = idType boot_dfun
 553           local_boot_dfun = mkExportedLocalId (idName boot_dfun) boot_inst_ty
 554
 555 ----------------
 556 check_thing (ATyCon boot_tc) (ATyCon real_tc)
 557   | isSynTyCon boot_tc && isSynTyCon real_tc,
 558     defn1 `tcEqType` substTyWith tvs2 (mkTyVarTys tvs1) defn2
 559   = return ()
 560
 561   | tyConKind boot_tc == tyConKind real_tc
 562   = return ()
 563   where
 564     (tvs1, defn1) = synTyConDefn boot_tc
 565     (tvs2, defn2) = synTyConDefn boot_tc
 566
 567 check_thing (AnId boot_id) (AnId real_id)
 568   | idType boot_id `tcEqType` idType real_id
 569   = return ()
 570
 571 check_thing (ADataCon dc1) (ADataCon dc2)
 572   | idType (dataConWrapId dc1) `tcEqType` idType (dataConWrapId dc2)
 573   = return ()
 574
 575         -- Can't declare a class in a hi-boot file
 576
 577 check_thing boot_thing real_thing       -- Default case; failure
 578   = addErrAt (srcLocSpan (getSrcLoc real_thing))
 579              (bootMisMatch real_thing)
 580
 581 ----------------
 582 missingBootThing thing
 583   = ppr thing <+> ptext SLIT("is defined in the hs-boot file, but not in the module")
 584 bootMisMatch thing
 585   = ppr thing <+> ptext SLIT("has conflicting definitions in the module and its hs-boot file")
 586 instMisMatch inst
 587   = hang (ppr inst)
 588        2 (ptext SLIT("is defined in the hs-boot file, but not in the module"))
 589 \end{code}
 590
 591
 592 %************************************************************************
 593 %*                                                                      *
 594         Type-checking the top level of a module
 595 %*                                                                      *
 596 %************************************************************************
 597
 598 tcRnGroup takes a bunch of top-level source-code declarations, and
 599  * renames them
 600  * gets supporting declarations from interface files
 601  * typechecks them
 602  * zonks them
 603  * and augments the TcGblEnv with the results
 604
 605 In Template Haskell it may be called repeatedly for each group of
 606 declarations.  It expects there to be an incoming TcGblEnv in the
 607 monad; it augments it and returns the new TcGblEnv.
 608
 609 \begin{code}
 610 tcRnGroup :: ModDetails -> HsGroup RdrName -> TcM (TcGblEnv, TcLclEnv)
 611         -- Returns the variables free in the decls, for unused-binding reporting
 612 tcRnGroup boot_details decls
 613  = do {         -- Rename the declarations
 614         (tcg_env, rn_decls) <- rnTopSrcDecls decls ;
 615         setGblEnv tcg_env $ do {
 616
 617                 -- Typecheck the declarations
 618         tcTopSrcDecls boot_details rn_decls
 619   }}
 620
 621 ------------------------------------------------
 622 rnTopSrcDecls :: HsGroup RdrName -> TcM (TcGblEnv, HsGroup Name)
 623 rnTopSrcDecls group
 624  = do {         -- Bring top level binders into scope
 625         tcg_env <- importsFromLocalDecls group ;
 626         setGblEnv tcg_env $ do {
 627
 628         failIfErrsM ;   -- No point in continuing if (say) we have duplicate declarations
 629
 630                 -- Rename the source decls
 631         (tcg_env, rn_decls) <- rnSrcDecls group ;
 632         failIfErrsM ;
 633
 634                 -- save the renamed syntax, if we want it
 635         let { tcg_env'
 636                 | Just grp <- tcg_rn_decls tcg_env
 637                   = tcg_env{ tcg_rn_decls = Just (appendGroups grp rn_decls) }
 638                 | otherwise
 639                    = tcg_env };
 640
 641                 -- Dump trace of renaming part
 642         rnDump (ppr rn_decls) ;
 643
 644         return (tcg_env', rn_decls)
 645    }}
 646
 647 ------------------------------------------------
 648 tcTopSrcDecls :: ModDetails -> HsGroup Name -> TcM (TcGblEnv, TcLclEnv)
 649 tcTopSrcDecls boot_details
 650         (HsGroup { hs_tyclds = tycl_decls,
 651                    hs_instds = inst_decls,
 652                    hs_fords  = foreign_decls,
 653                    hs_defds  = default_decls,
 654                    hs_ruleds = rule_decls,
 655                    hs_valds  = val_binds })
 656  = do {         -- Type-check the type and class decls, and all imported decls
 657                 -- The latter come in via tycl_decls
 658         traceTc (text "Tc2") ;
 659
 660         tcg_env <- checkNoErrs (tcTyAndClassDecls boot_details tycl_decls) ;
 661         -- tcTyAndClassDecls recovers internally, but if anything gave rise to
 662         -- an error we'd better stop now, to avoid a cascade
 663
 664         -- Make these type and class decls available to stuff slurped from interface files
 665         writeMutVar (tcg_type_env_var tcg_env) (tcg_type_env tcg_env) ;
 666
 667
 668         setGblEnv tcg_env       $ do {
 669                 -- Source-language instances, including derivings,
 670                 -- and import the supporting declarations
 671         traceTc (text "Tc3") ;
 672         (tcg_env, inst_infos, deriv_binds) <- tcInstDecls1 tycl_decls inst_decls ;
 673         setGblEnv tcg_env       $ do {
 674
 675                 -- Foreign import declarations next.  No zonking necessary
 676                 -- here; we can tuck them straight into the global environment.
 677         traceTc (text "Tc4") ;
 678         (fi_ids, fi_decls) <- tcForeignImports foreign_decls ;
 679         tcExtendGlobalValEnv fi_ids     $ do {
 680
 681                 -- Default declarations
 682         traceTc (text "Tc4a") ;
 683         default_tys <- tcDefaults default_decls ;
 684         updGblEnv (\gbl -> gbl { tcg_default = default_tys }) $ do {
 685
 686                 -- Value declarations next
 687                 -- We also typecheck any extra binds that came out
 688                 -- of the "deriving" process (deriv_binds)
 689         traceTc (text "Tc5") ;
 690         (tc_val_binds, tcl_env) <- tcTopBinds (val_binds `plusHsValBinds` deriv_binds) ;
 691         setLclTypeEnv tcl_env   $ do {
 692
 693                 -- Second pass over class and instance declarations,
 694         traceTc (text "Tc6") ;
 695         (inst_binds, tcl_env) <- tcInstDecls2 tycl_decls inst_infos ;
 696         showLIE (text "after instDecls2") ;
 697
 698                 -- Foreign exports
 699                 -- They need to be zonked, so we return them
 700         traceTc (text "Tc7") ;
 701         (foe_binds, foe_decls) <- tcForeignExports foreign_decls ;
 702
 703                 -- Rules
 704         rules <- tcRules rule_decls ;
 705
 706                 -- Wrap up
 707         traceTc (text "Tc7a") ;
 708         tcg_env <- getGblEnv ;
 709         let { all_binds = tc_val_binds   `unionBags`
 710                           inst_binds     `unionBags`
 711                           foe_binds  ;
 712
 713                 -- Extend the GblEnv with the (as yet un-zonked)
 714                 -- bindings, rules, foreign decls
 715               tcg_env' = tcg_env {  tcg_binds = tcg_binds tcg_env `unionBags` all_binds,
 716                                     tcg_rules = tcg_rules tcg_env ++ rules,
 717                                     tcg_fords = tcg_fords tcg_env ++ foe_decls ++ fi_decls } } ;
 718         return (tcg_env', tcl_env)
 719     }}}}}}
 720 \end{code}
 721
 722
 723 %************************************************************************
 724 %*                                                                      *
 725         Checking for 'main'
 726 %*                                                                      *
 727 %************************************************************************
 728
 729 \begin{code}
 730 checkMain :: TcM TcGblEnv
 731 -- If we are in module Main, check that 'main' is defined.
 732 checkMain
 733   = do { ghci_mode <- getGhciMode ;
 734          tcg_env   <- getGblEnv ;
 735          dflags    <- getDOpts ;
 736          let { main_mod = mainModIs dflags ;
 737                main_fn  = case mainFunIs dflags of {
 738                                 Just fn -> mkRdrUnqual (mkVarOccFS (mkFastString fn)) ;
 739                                 Nothing -> main_RDR_Unqual } } ;
 740
 741          check_main ghci_mode tcg_env main_mod main_fn
 742     }
 743
 744
 745 check_main ghci_mode tcg_env main_mod main_fn
 746  | mod /= main_mod
 747  = traceTc (text "checkMain not" <+> ppr main_mod <+> ppr mod) >>
 748    return tcg_env
 749
 750  | otherwise
 751  = addErrCtxt mainCtxt                  $
 752    do   { mb_main <- lookupSrcOcc_maybe main_fn
 753                 -- Check that 'main' is in scope
 754                 -- It might be imported from another module!
 755         ; case mb_main of {
 756              Nothing -> do { traceTc (text "checkMain fail" <+> ppr main_mod <+> ppr main_fn)
 757                            ; complain_no_main
 758                            ; return tcg_env } ;
 759              Just main_name -> do
 760         { traceTc (text "checkMain found" <+> ppr main_mod <+> ppr main_fn)
 761         ; let { rhs = nlHsApp (nlHsVar runMainIOName) (nlHsVar main_name) }
 762                         -- :Main.main :: IO () = runMainIO main
 763
 764         ; (main_expr, ty) <- setSrcSpan (srcLocSpan (getSrcLoc main_name)) $
 765                              tcInferRho rhs
 766
 767         -- The function that the RTS invokes is always :Main.main,
 768         -- which we call root_main_id.
 769         -- (Because GHC allows the user to have a module not called
 770         -- Main as the main module, we can't rely on the main function
 771         -- being called "Main.main".  That's why root_main_id has a fixed
 772         -- module ":Main".)
 773         -- We also make root_main_id an implicit Id, by making main_name
 774         -- its parent (hence (Just main_name)).  That has the effect
 775         -- of preventing its type and unfolding from getting out into
 776         -- the interface file. Otherwise we can end up with two defns
 777         -- for 'main' in the interface file!
 778
 779         ; let { root_main_name =  mkExternalName rootMainKey rOOT_MAIN
 780                                    (mkVarOccFS FSLIT("main"))
 781                                    (Just main_name) (getSrcLoc main_name)
 782               ; root_main_id = mkExportedLocalId root_main_name ty
 783               ; main_bind    = noLoc (VarBind root_main_id main_expr) }
 784
 785         ; return (tcg_env { tcg_binds = tcg_binds tcg_env
 786                                         `snocBag` main_bind,
 787                             tcg_dus   = tcg_dus tcg_env
 788                                         `plusDU` usesOnly (unitFV main_name)
 789                         -- Record the use of 'main', so that we don't
 790                         -- complain about it being defined but not used
 791                  })
 792     }}}
 793   where
 794     mod = tcg_mod tcg_env
 795
 796     complain_no_main | ghci_mode == Interactive = return ()
 797                      | otherwise                = failWithTc noMainMsg
 798         -- In interactive mode, don't worry about the absence of 'main'
 799         -- In other modes, fail altogether, so that we don't go on
 800         -- and complain a second time when processing the export list.
 801
 802     mainCtxt  = ptext SLIT("When checking the type of the main function") <+> quotes (ppr main_fn)
 803     noMainMsg = ptext SLIT("The main function") <+> quotes (ppr main_fn)
 804                 <+> ptext SLIT("is not defined in module") <+> quotes (ppr main_mod)
 805 \end{code}
 806
 807 %*********************************************************
 808 %*                                                       *
 809                 GHCi stuff
 810 %*                                                       *
 811 %*********************************************************
 812
 813 \begin{code}
 814 #ifdef GHCI
 815 setInteractiveContext :: HscEnv -> InteractiveContext -> TcRn a -> TcRn a
 816 setInteractiveContext hsc_env icxt thing_inside
 817   = let
 818         -- Initialise the tcg_inst_env with instances
 819         -- from all home modules.  This mimics the more selective
 820         -- call to hptInstances in tcRnModule
 821         dfuns = hptInstances hsc_env (\mod -> True)
 822     in
 823     updGblEnv (\env -> env {
 824         tcg_rdr_env  = ic_rn_gbl_env icxt,
 825         tcg_type_env = ic_type_env   icxt,
 826         tcg_inst_env = extendInstEnvList (tcg_inst_env env) dfuns }) $
 827
 828     updLclEnv (\env -> env { tcl_rdr = ic_rn_local_env icxt })  $
 829
 830     do  { traceTc (text "setIC" <+> ppr (ic_type_env icxt))
 831         ; thing_inside }
 832 \end{code}
 833
 834
 835 \begin{code}
 836 tcRnStmt :: HscEnv
 837          -> InteractiveContext
 838          -> LStmt RdrName
 839          -> IO (Maybe (InteractiveContext, [Name], LHsExpr Id))
 840                 -- The returned [Name] is the same as the input except for
 841                 -- ExprStmt, in which case the returned [Name] is [itName]
 842                 --
 843                 -- The returned TypecheckedHsExpr is of type IO [ () ],
 844                 -- a list of the bound values, coerced to ().
 845
 846 tcRnStmt hsc_env ictxt rdr_stmt
 847   = initTcPrintErrors hsc_env iNTERACTIVE $
 848     setInteractiveContext hsc_env ictxt $ do {
 849
 850     -- Rename; use CmdLineMode because tcRnStmt is only used interactively
 851     (([rn_stmt], _), fvs) <- rnStmts DoExpr [rdr_stmt] (return ((), emptyFVs)) ;
 852     traceRn (text "tcRnStmt" <+> vcat [ppr rdr_stmt, ppr rn_stmt, ppr fvs]) ;
 853     failIfErrsM ;
 854
 855     -- The real work is done here
 856     (bound_ids, tc_expr) <- mkPlan rn_stmt ;
 857     zonked_expr <- zonkTopLExpr tc_expr ;
 858     zonked_ids  <- zonkTopBndrs bound_ids ;
 859
 860         -- None of the Ids should be of unboxed type, because we
 861         -- cast them all to HValues in the end!
 862     mappM bad_unboxed (filter (isUnLiftedType . idType) zonked_ids) ;
 863
 864     traceTc (text "tcs 1") ;
 865     let {       -- (a) Make all the bound ids "global" ids, now that
 866                 --     they're notionally top-level bindings.  This is
 867                 --     important: otherwise when we come to compile an expression
 868                 --     using these ids later, the byte code generator will consider
 869                 --     the occurrences to be free rather than global.
 870                 --
 871                 -- (b) Tidy their types; this is important, because :info may
 872                 --     ask to look at them, and :info expects the things it looks
 873                 --     up to have tidy types
 874         global_ids = map globaliseAndTidy zonked_ids ;
 875
 876                 -- Update the interactive context
 877         rn_env   = ic_rn_local_env ictxt ;
 878         type_env = ic_type_env ictxt ;
 879
 880         bound_names = map idName global_ids ;
 881         new_rn_env  = extendLocalRdrEnv rn_env bound_names ;
 882
 883                 -- Remove any shadowed bindings from the type_env;
 884                 -- they are inaccessible but might, I suppose, cause
 885                 -- a space leak if we leave them there
 886         shadowed = [ n | name <- bound_names,
 887                          let rdr_name = mkRdrUnqual (nameOccName name),
 888                          Just n <- [lookupLocalRdrEnv rn_env rdr_name] ] ;
 889
 890         filtered_type_env = delListFromNameEnv type_env shadowed ;
 891         new_type_env = extendTypeEnvWithIds filtered_type_env global_ids ;
 892
 893         new_ic = ictxt { ic_rn_local_env = new_rn_env,
 894                          ic_type_env     = new_type_env }
 895     } ;
 896
 897     dumpOptTcRn Opt_D_dump_tc
 898         (vcat [text "Bound Ids" <+> pprWithCommas ppr global_ids,
 899                text "Typechecked expr" <+> ppr zonked_expr]) ;
 900
 901     returnM (new_ic, bound_names, zonked_expr)
 902     }
 903   where
 904     bad_unboxed id = addErr (sep [ptext SLIT("GHCi can't bind a variable of unlifted type:"),
 905                                   nest 2 (ppr id <+> dcolon <+> ppr (idType id))])
 906
 907 globaliseAndTidy :: Id -> Id
 908 globaliseAndTidy id
 909 -- Give the Id a Global Name, and tidy its type
 910   = setIdType (globaliseId VanillaGlobal id) tidy_type
 911   where
 912     tidy_type = tidyTopType (idType id)
 913 \end{code}
 914
 915 Here is the grand plan, implemented in tcUserStmt
 916
 917         What you type                   The IO [HValue] that hscStmt returns
 918         -------------                   ------------------------------------
 919         let pat = expr          ==>     let pat = expr in return [coerce HVal x, coerce HVal y, ...]
 920                                         bindings: [x,y,...]
 921
 922         pat <- expr             ==>     expr >>= \ pat -> return [coerce HVal x, coerce HVal y, ...]
 923                                         bindings: [x,y,...]
 924
 925         expr (of IO type)       ==>     expr >>= \ it -> return [coerce HVal it]
 926           [NB: result not printed]      bindings: [it]
 927
 928         expr (of non-IO type,   ==>     let it = expr in print it >> return [coerce HVal it]
 929           result showable)              bindings: [it]
 930
 931         expr (of non-IO type,
 932           result not showable)  ==>     error
 933
 934
 935 \begin{code}
 936 ---------------------------
 937 type PlanResult = ([Id], LHsExpr Id)
 938 type Plan = TcM PlanResult
 939
 940 runPlans :: [Plan] -> TcM PlanResult
 941 -- Try the plans in order.  If one fails (by raising an exn), try the next.
 942 -- If one succeeds, take it.
 943 runPlans []     = panic "runPlans"
 944 runPlans [p]    = p
 945 runPlans (p:ps) = tryTcLIE_ (runPlans ps) p
 946
 947 --------------------
 948 mkPlan :: LStmt Name -> TcM PlanResult
 949 mkPlan (L loc (ExprStmt expr _ _))      -- An expression typed at the prompt
 950   = do  { uniq <- newUnique             -- is treated very specially
 951         ; let fresh_it  = itName uniq
 952               the_bind  = L loc $ mkFunBind (L loc fresh_it) matches
 953               matches   = [mkMatch [] expr emptyLocalBinds]
 954               let_stmt  = L loc $ LetStmt (HsValBinds (ValBindsOut [(NonRecursive,unitBag the_bind)] []))
 955               bind_stmt = L loc $ BindStmt (nlVarPat fresh_it) expr
 956                                            (HsVar bindIOName) noSyntaxExpr
 957               print_it  = L loc $ ExprStmt (nlHsApp (nlHsVar printName) (nlHsVar fresh_it))
 958                                            (HsVar thenIOName) placeHolderType
 959
 960         -- The plans are:
 961         --      [it <- e; print it]     but not if it::()
 962         --      [it <- e]
 963         --      [let it = e; print it]
 964         ; runPlans [    -- Plan A
 965                     do { stuff@([it_id], _) <- tcGhciStmts [bind_stmt, print_it]
 966                        ; it_ty <- zonkTcType (idType it_id)
 967                        ; ifM (isUnitTy it_ty) failM
 968                        ; return stuff },
 969
 970                         -- Plan B; a naked bind statment
 971                     tcGhciStmts [bind_stmt],
 972
 973                         -- Plan C; check that the let-binding is typeable all by itself.
 974                         -- If not, fail; if so, try to print it.
 975                         -- The two-step process avoids getting two errors: one from
 976                         -- the expression itself, and one from the 'print it' part
 977                         -- This two-step story is very clunky, alas
 978                     do { checkNoErrs (tcGhciStmts [let_stmt])
 979                                 --- checkNoErrs defeats the error recovery of let-bindings
 980                        ; tcGhciStmts [let_stmt, print_it] }
 981           ]}
 982
 983 mkPlan stmt@(L loc (BindStmt {}))
 984   | [L _ v] <- collectLStmtBinders stmt         -- One binder, for a bind stmt
 985   = do  { let print_v  = L loc $ ExprStmt (nlHsApp (nlHsVar printName) (nlHsVar v))
 986                                            (HsVar thenIOName) placeHolderType
 987         -- The plans are:
 988         --      [stmt; print v]         but not if v::()
 989         --      [stmt]
 990         ; runPlans [do { stuff@([v_id], _) <- tcGhciStmts [stmt, print_v]
 991                        ; v_ty <- zonkTcType (idType v_id)
 992                        ; ifM (isUnitTy v_ty || not (isTauTy v_ty)) failM
 993                        ; return stuff },
 994                     tcGhciStmts [stmt]
 995           ]}
 996
 997 mkPlan stmt
 998   = tcGhciStmts [stmt]
 999
1000 ---------------------------
1001 tcGhciStmts :: [LStmt Name] -> TcM PlanResult
1002 tcGhciStmts stmts
1003  = do { ioTyCon <- tcLookupTyCon ioTyConName ;
1004         ret_id  <- tcLookupId returnIOName ;            -- return @ IO
1005         let {
1006             io_ty     = mkTyConApp ioTyCon [] ;
1007             ret_ty    = mkListTy unitTy ;
1008             io_ret_ty = mkTyConApp ioTyCon [ret_ty] ;
1009
1010             names = map unLoc (collectLStmtsBinders stmts) ;
1011
1012                 -- mk_return builds the expression
1013                 --      returnIO @ [()] [coerce () x, ..,  coerce () z]
1014                 --
1015                 -- Despite the inconvenience of building the type applications etc,
1016                 -- this *has* to be done in type-annotated post-typecheck form
1017                 -- because we are going to return a list of *polymorphic* values
1018                 -- coerced to type (). If we built a *source* stmt
1019                 --      return [coerce x, ..., coerce z]
1020                 -- then the type checker would instantiate x..z, and we wouldn't
1021                 -- get their *polymorphic* values.  (And we'd get ambiguity errs
1022                 -- if they were overloaded, since they aren't applied to anything.)
1023             mk_return ids = nlHsApp (noLoc $ TyApp (nlHsVar ret_id) [ret_ty])
1024                                     (noLoc $ ExplicitList unitTy (map mk_item ids)) ;
1025             mk_item id = nlHsApp (noLoc $ TyApp (nlHsVar unsafeCoerceId) [idType id, unitTy])
1026                                  (nlHsVar id)
1027          } ;
1028
1029         -- OK, we're ready to typecheck the stmts
1030         traceTc (text "tcs 2") ;
1031         ((tc_stmts, ids), lie) <- getLIE $
1032                                   tcStmts DoExpr (tcDoStmt io_ty) stmts io_ret_ty $ \ _ ->
1033                                   mappM tcLookupId names ;
1034                                         -- Look up the names right in the middle,
1035                                         -- where they will all be in scope
1036
1037         -- Simplify the context
1038         const_binds <- checkNoErrs (tcSimplifyInteractive lie) ;
1039                 -- checkNoErrs ensures that the plan fails if context redn fails
1040
1041         return (ids, mkHsDictLet const_binds $
1042                      noLoc (HsDo DoExpr tc_stmts (mk_return ids) io_ret_ty))
1043     }
1044 \end{code}
1045
1046
1047 tcRnExpr just finds the type of an expression
1048
1049 \begin{code}
1050 tcRnExpr :: HscEnv
1051          -> InteractiveContext
1052          -> LHsExpr RdrName
1053          -> IO (Maybe Type)
1054 tcRnExpr hsc_env ictxt rdr_expr
1055   = initTcPrintErrors hsc_env iNTERACTIVE $
1056     setInteractiveContext hsc_env ictxt $ do {
1057
1058     (rn_expr, fvs) <- rnLExpr rdr_expr ;
1059     failIfErrsM ;
1060
1061         -- Now typecheck the expression;
1062         -- it might have a rank-2 type (e.g. :t runST)
1063     ((tc_expr, res_ty), lie)       <- getLIE (tcInferRho rn_expr) ;
1064     ((qtvs, _, dict_ids), lie_top) <- getLIE (tcSimplifyInfer smpl_doc (tyVarsOfType res_ty) lie)  ;
1065     tcSimplifyInteractive lie_top ;
1066     qtvs' <- mappM zonkQuantifiedTyVar qtvs ;
1067
1068     let { all_expr_ty = mkForAllTys qtvs' $
1069                         mkFunTys (map idType dict_ids)  $
1070                         res_ty } ;
1071     zonkTcType all_expr_ty
1072     }
1073   where
1074     smpl_doc = ptext SLIT("main expression")
1075 \end{code}
1076
1077 tcRnType just finds the kind of a type
1078
1079 \begin{code}
1080 tcRnType :: HscEnv
1081          -> InteractiveContext
1082          -> LHsType RdrName
1083          -> IO (Maybe Kind)
1084 tcRnType hsc_env ictxt rdr_type
1085   = initTcPrintErrors hsc_env iNTERACTIVE $
1086     setInteractiveContext hsc_env ictxt $ do {
1087
1088     rn_type <- rnLHsType doc rdr_type ;
1089     failIfErrsM ;
1090
1091         -- Now kind-check the type
1092     (ty', kind) <- kcHsType rn_type ;
1093     return kind
1094     }
1095   where
1096     doc = ptext SLIT("In GHCi input")
1097
1098 #endif /* GHCi */
1099 \end{code}
1100
1101
1102 %************************************************************************
1103 %*                                                                      *
1104         More GHCi stuff, to do with browsing and getting info
1105 %*                                                                      *
1106 %************************************************************************
1107
1108 \begin{code}
1109 #ifdef GHCI
1110 -- ASSUMES that the module is either in the HomePackageTable or is
1111 -- a package module with an interface on disk.  If neither of these is
1112 -- true, then the result will be an error indicating the interface
1113 -- could not be found.
1114 getModuleExports :: HscEnv -> Module -> IO (Messages, Maybe NameSet)
1115 getModuleExports hsc_env mod
1116   = initTc hsc_env HsSrcFile iNTERACTIVE (tcGetModuleExports mod)
1117
1118 tcGetModuleExports :: Module -> TcM NameSet
1119 tcGetModuleExports mod = do
1120   iface <- load_iface mod
1121   loadOrphanModules (dep_orphs (mi_deps iface))
1122                 -- Load any orphan-module interfaces,
1123                 -- so their instances are visible
1124   ifaceExportNames (mi_exports iface)
1125
1126 load_iface mod = loadSrcInterface doc mod False {- Not boot iface -}
1127                where
1128                  doc = ptext SLIT("context for compiling statements")
1129
1130
1131 tcRnLookupRdrName :: HscEnv -> RdrName -> IO (Maybe [Name])
1132 tcRnLookupRdrName hsc_env rdr_name
1133   = initTcPrintErrors hsc_env iNTERACTIVE $
1134     setInteractiveContext hsc_env (hsc_IC hsc_env) $
1135     lookup_rdr_name rdr_name
1136
1137 lookup_rdr_name rdr_name = do {
1138         -- If the identifier is a constructor (begins with an
1139         -- upper-case letter), then we need to consider both
1140         -- constructor and type class identifiers.
1141     let { rdr_names = dataTcOccs rdr_name } ;
1142
1143         -- results :: [Either Messages Name]
1144     results <- mapM (tryTcErrs . lookupOccRn) rdr_names ;
1145
1146     traceRn (text "xx" <+> vcat [ppr rdr_names, ppr (map snd results)]);
1147         -- The successful lookups will be (Just name)
1148     let { (warns_s, good_names) = unzip [ (msgs, name)
1149                                         | (msgs, Just name) <- results] ;
1150           errs_s = [msgs | (msgs, Nothing) <- results] } ;
1151
1152         -- Fail if nothing good happened, else add warnings
1153     if null good_names then
1154                 -- No lookup succeeded, so
1155                 -- pick the first error message and report it
1156                 -- ToDo: If one of the errors is "could be Foo.X or Baz.X",
1157                 --       while the other is "X is not in scope",
1158                 --       we definitely want the former; but we might pick the latter
1159         do { addMessages (head errs_s) ; failM }
1160       else                      -- Add deprecation warnings
1161         mapM_ addMessages warns_s ;
1162
1163     return good_names
1164  }
1165
1166
1167 tcRnLookupName :: HscEnv -> Name -> IO (Maybe TyThing)
1168 tcRnLookupName hsc_env name
1169   = initTcPrintErrors hsc_env iNTERACTIVE $
1170     setInteractiveContext hsc_env (hsc_IC hsc_env) $
1171     tcLookupGlobal name
1172
1173
1174 tcRnGetInfo :: HscEnv
1175             -> Name
1176             -> IO (Maybe (TyThing, Fixity, [Instance]))
1177
1178 -- Used to implemnent :info in GHCi
1179 --
1180 -- Look up a RdrName and return all the TyThings it might be
1181 -- A capitalised RdrName is given to us in the DataName namespace,
1182 -- but we want to treat it as *both* a data constructor
1183 --  *and* as a type or class constructor;
1184 -- hence the call to dataTcOccs, and we return up to two results
1185 tcRnGetInfo hsc_env name
1186   = initTcPrintErrors hsc_env iNTERACTIVE $
1187     let ictxt = hsc_IC hsc_env in
1188     setInteractiveContext hsc_env ictxt $ do
1189
1190         -- Load the interface for all unqualified types and classes
1191         -- That way we will find all the instance declarations
1192         -- (Packages have not orphan modules, and we assume that
1193         --  in the home package all relevant modules are loaded.)
1194     loadUnqualIfaces ictxt
1195
1196     thing  <- tcLookupGlobal name
1197     fixity <- lookupFixityRn name
1198     ispecs <- lookupInsts (icPrintUnqual ictxt) thing
1199     return (thing, fixity, ispecs)
1200
1201
1202 lookupInsts :: PrintUnqualified -> TyThing -> TcM [Instance]
1203 -- Filter the instances by the ones whose tycons (or clases resp)
1204 -- are in scope unqualified.  Otherwise we list a whole lot too many!
1205 lookupInsts print_unqual (AClass cls)
1206   = do  { inst_envs <- tcGetInstEnvs
1207         ; return [ ispec
1208                  | ispec <- classInstances inst_envs cls
1209                  , plausibleDFun print_unqual (instanceDFunId ispec) ] }
1210
1211 lookupInsts print_unqual (ATyCon tc)
1212   = do  { eps <- getEps -- Load all instances for all classes that are
1213                         -- in the type environment (which are all the ones
1214                         -- we've seen in any interface file so far)
1215         ; (pkg_ie, home_ie) <- tcGetInstEnvs    -- Search all
1216         ; return [ ispec
1217                  | ispec <- instEnvElts home_ie ++ instEnvElts pkg_ie
1218                  , let dfun = instanceDFunId ispec
1219                  , relevant dfun
1220                  , plausibleDFun print_unqual dfun ] }
1221   where
1222     relevant df = tc_name `elemNameSet` tyClsNamesOfDFunHead (idType df)
1223     tc_name     = tyConName tc
1224
1225 lookupInsts print_unqual other = return []
1226
1227 plausibleDFun print_unqual dfun -- Dfun involving only names that print unqualified
1228   = all ok (nameSetToList (tyClsNamesOfType (idType dfun)))
1229   where
1230     ok name | isBuiltInSyntax name = True
1231             | isExternalName name  = print_unqual (nameModule name) (nameOccName name)
1232             | otherwise            = True
1233
1234 loadUnqualIfaces :: InteractiveContext -> TcM ()
1235 -- Load the home module for everything that is in scope unqualified
1236 -- This is so that we can accurately report the instances for
1237 -- something
1238 loadUnqualIfaces ictxt
1239   = initIfaceTcRn $
1240     mapM_ (loadSysInterface doc) (moduleSetElts (mkModuleSet unqual_mods))
1241   where
1242     unqual_mods = [ nameModule name
1243                   | gre <- globalRdrEnvElts (ic_rn_gbl_env ictxt),
1244                     let name = gre_name gre,
1245                     isTcOcc (nameOccName name),  -- Types and classes only
1246                     unQualOK gre ]               -- In scope unqualified
1247     doc = ptext SLIT("Need interface for module whose export(s) are in scope unqualified")
1248 #endif /* GHCI */
1249 \end{code}
1250
1251 %************************************************************************
1252 %*                                                                      *
1253                 Degugging output
1254 %*                                                                      *
1255 %************************************************************************
1256
1257 \begin{code}
1258 rnDump :: SDoc -> TcRn ()
1259 -- Dump, with a banner, if -ddump-rn
1260 rnDump doc = do { dumpOptTcRn Opt_D_dump_rn (mkDumpDoc "Renamer" doc) }
1261
1262 tcDump :: TcGblEnv -> TcRn ()
1263 tcDump env
1264  = do { dflags <- getDOpts ;
1265
1266         -- Dump short output if -ddump-types or -ddump-tc
1267         ifM (dopt Opt_D_dump_types dflags || dopt Opt_D_dump_tc dflags)
1268             (dumpTcRn short_dump) ;
1269
1270         -- Dump bindings if -ddump-tc
1271         dumpOptTcRn Opt_D_dump_tc (mkDumpDoc "Typechecker" full_dump)
1272    }
1273   where
1274     short_dump = pprTcGblEnv env
1275     full_dump  = pprLHsBinds (tcg_binds env)
1276         -- NB: foreign x-d's have undefined's in their types;
1277         --     hence can't show the tc_fords
1278
1279 tcCoreDump mod_guts
1280  = do { dflags <- getDOpts ;
1281         ifM (dopt Opt_D_dump_types dflags || dopt Opt_D_dump_tc dflags)
1282             (dumpTcRn (pprModGuts mod_guts)) ;
1283
1284         -- Dump bindings if -ddump-tc
1285         dumpOptTcRn Opt_D_dump_tc (mkDumpDoc "Typechecker" full_dump) }
1286   where
1287     full_dump = pprCoreBindings (mg_binds mod_guts)
1288
1289 -- It's unpleasant having both pprModGuts and pprModDetails here
1290 pprTcGblEnv :: TcGblEnv -> SDoc
1291 pprTcGblEnv (TcGblEnv { tcg_type_env = type_env,
1292                         tcg_insts    = dfun_ids,
1293                         tcg_rules    = rules,
1294                         tcg_imports  = imports })
1295   = vcat [ ppr_types dfun_ids type_env
1296          , ppr_insts dfun_ids
1297          , vcat (map ppr rules)
1298          , ppr_gen_tycons (typeEnvTyCons type_env)
1299          , ptext SLIT("Dependent modules:") <+> ppr (moduleEnvElts (imp_dep_mods imports))
1300          , ptext SLIT("Dependent packages:") <+> ppr (imp_dep_pkgs imports)]
1301
1302 pprModGuts :: ModGuts -> SDoc
1303 pprModGuts (ModGuts { mg_types = type_env,
1304                       mg_rules = rules })
1305   = vcat [ ppr_types [] type_env,
1306            ppr_rules rules ]
1307
1308
1309 ppr_types :: [Instance] -> TypeEnv -> SDoc
1310 ppr_types ispecs type_env
1311   = text "TYPE SIGNATURES" $$ nest 4 (ppr_sigs ids)
1312   where
1313     dfun_ids = map instanceDFunId ispecs
1314     ids = [id | id <- typeEnvIds type_env, want_sig id]
1315     want_sig id | opt_PprStyle_Debug = True
1316                 | otherwise          = isLocalId id &&
1317                                        isExternalName (idName id) &&
1318                                        not (id `elem` dfun_ids)
1319         -- isLocalId ignores data constructors, records selectors etc.
1320         -- The isExternalName ignores local dictionary and method bindings
1321         -- that the type checker has invented.  Top-level user-defined things
1322         -- have External names.
1323
1324 ppr_insts :: [Instance] -> SDoc
1325 ppr_insts []     = empty
1326 ppr_insts ispecs = text "INSTANCES" $$ nest 2 (pprInstances ispecs)
1327
1328 ppr_sigs :: [Var] -> SDoc
1329 ppr_sigs ids
1330         -- Print type signatures; sort by OccName
1331   = vcat (map ppr_sig (sortLe le_sig ids))
1332   where
1333     le_sig id1 id2 = getOccName id1 <= getOccName id2
1334     ppr_sig id = ppr id <+> dcolon <+> ppr (tidyTopType (idType id))
1335
1336 ppr_rules :: [CoreRule] -> SDoc
1337 ppr_rules [] = empty
1338 ppr_rules rs = vcat [ptext SLIT("{-# RULES"),
1339                       nest 4 (pprRules rs),
1340                       ptext SLIT("#-}")]
1341
1342 ppr_gen_tycons []  = empty
1343 ppr_gen_tycons tcs = vcat [ptext SLIT("Tycons with generics:"),
1344                            nest 2 (fsep (map ppr (filter tyConHasGenerics tcs)))]
1345 \end{code}