[project @ 2002-10-25 11:33:27 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcRnTypes.lhs
1 %
2 % (c) The GRASP Project, Glasgow University, 1992-2002
3 %
4 \begin{code}
5 module TcRnTypes(
6         TcRn, TcM, RnM, -- The monad is opaque outside this module
7
8         -- Standard monadic operations
9         thenM, thenM_, returnM, failM,
10
11         -- Non-standard operations
12         runTcRn, fixM, tryM, ioToTcRn,
13         newMutVar, readMutVar, writeMutVar,
14         getEnv, setEnv, updEnv, unsafeInterleaveM, 
15                 
16         -- The environment types
17         Env(..), TopEnv(..), TcGblEnv(..), 
18         TcLclEnv(..), RnLclEnv(..),
19
20         -- Ranamer types
21         RnMode(..), isInterfaceMode, isCmdLineMode,
22         EntityUsage, emptyUsages, ErrCtxt,
23         ImportAvails(..), emptyImportAvails, plusImportAvails, 
24         plusAvail, pruneAvails,  
25         AvailEnv, emptyAvailEnv, unitAvailEnv, plusAvailEnv, 
26         mkAvailEnv, lookupAvailEnv, availEnvElts, addAvail,
27         WhereFrom(..),
28
29         -- Typechecker types
30         TcTyThing(..),
31
32         -- Template Haskell
33         Stage(..), topStage, topSpliceStage,
34         Level, impLevel, topLevel,
35
36         -- Insts
37         Inst(..), InstOrigin(..), InstLoc, pprInstLoc,
38         LIE, emptyLIE, unitLIE, plusLIE, consLIE, 
39         plusLIEs, mkLIE, isEmptyLIE, lieToList, listToLIE,
40
41         -- Misc other types
42         TcRef, TcId, TcIdSet
43   ) where
44
45 #include "HsVersions.h"
46
47 import HsSyn            ( PendingSplice, HsOverLit, MonoBinds, RuleDecl, ForeignDecl )
48 import RnHsSyn          ( RenamedHsExpr, RenamedPat, RenamedArithSeqInfo )
49 import HscTypes         ( GhciMode, ExternalPackageState, HomePackageTable, NameCache,
50                           GlobalRdrEnv, LocalRdrEnv, FixityEnv, TypeEnv, TyThing, 
51                           Avails, GenAvailInfo(..), AvailInfo, availName,
52                           IsBootInterface, Deprecations, WhetherHasOrphans )
53 import Packages         ( PackageName )
54 import TcType           ( TcTyVarSet, TcType, TcTauType, TcThetaType, TcPredType, TcKind,
55                           tcCmpPred, tcCmpType, tcCmpTypes )
56 import InstEnv          ( DFunId, InstEnv )
57 import Name             ( Name )
58 import NameEnv
59 import NameSet          ( NameSet, emptyNameSet )
60 import Type             ( Type )
61 import Class            ( Class )
62 import Var              ( Id, TyVar )
63 import VarEnv           ( TidyEnv )
64 import Module
65 import SrcLoc           ( SrcLoc )
66 import VarSet           ( IdSet )
67 import ErrUtils         ( Messages, Message )
68 import CmdLineOpts      ( DynFlags )
69 import UniqSupply       ( UniqSupply )
70 import BasicTypes       ( IPName )
71 import Util             ( thenCmp )
72 import Bag
73 import Outputable
74 import DATA_IOREF       ( IORef, newIORef, readIORef, writeIORef )
75 import UNSAFE_IO        ( unsafeInterleaveIO )
76 import FIX_IO           ( fixIO )
77 import EXCEPTION        ( Exception )
78 import Maybe            ( mapMaybe )
79 import List             ( nub )
80 import Panic            ( tryMost )
81 \end{code}
82
83
84 \begin{code}
85 type TcRef a = IORef a
86 type TcId    = Id                       -- Type may be a TcType
87 type TcIdSet = IdSet
88 \end{code}
89
90 %************************************************************************
91 %*                                                                      *
92                Standard monad definition for TcRn
93     All the combinators for the monad can be found in TcRnMonad
94 %*                                                                      *
95 %************************************************************************
96
97 The monad itself has to be defined here, 
98 because it is mentioned by ErrCtxt
99
100 \begin{code}
101 newtype TcRn m a = TcRn (Env m -> IO a)
102 unTcRn (TcRn f) = f
103
104 type TcM a = TcRn TcLclEnv a
105 type RnM a = TcRn RnLclEnv a
106
107 returnM :: a -> TcRn m a
108 returnM a = TcRn (\ env -> return a)
109
110 thenM :: TcRn m a -> (a -> TcRn m b) -> TcRn m b
111 thenM (TcRn m) f = TcRn (\ env -> do { r <- m env ;
112                                        unTcRn (f r) env })
113
114 thenM_ :: TcRn m a -> TcRn m b -> TcRn m b
115 thenM_ (TcRn m) f = TcRn (\ env -> do { m env ; unTcRn f env })
116
117 failM :: TcRn m a
118 failM = TcRn (\ env -> ioError (userError "TcRn failure"))
119
120 instance Monad (TcRn m) where
121   (>>=)  = thenM
122   (>>)   = thenM_
123   return = returnM
124   fail s = failM        -- Ignore the string
125 \end{code}
126
127
128 %************************************************************************
129 %*                                                                      *
130         Fundmantal combinators specific to the monad
131 %*                                                                      *
132 %************************************************************************
133
134 Running it
135
136 \begin{code}
137 runTcRn :: Env m -> TcRn m a -> IO a
138 runTcRn env (TcRn m) = m env
139 \end{code}
140
141 The fixpoint combinator
142
143 \begin{code}
144 {-# NOINLINE fixM #-}
145   -- Aargh!  Not inlining fixTc alleviates a space leak problem.
146   -- Normally fixTc is used with a lazy tuple match: if the optimiser is
147   -- shown the definition of fixTc, it occasionally transforms the code
148   -- in such a way that the code generator doesn't spot the selector
149   -- thunks.  Sigh.
150
151 fixM :: (a -> TcRn m a) -> TcRn m a
152 fixM f = TcRn (\ env -> fixIO (\ r -> unTcRn (f r) env))
153 \end{code}
154
155 Error recovery
156
157 \begin{code}
158 tryM :: TcRn m r -> TcRn m (Either Exception r)
159 -- Reflect exception into TcRn monad
160 tryM (TcRn thing) = TcRn (\ env -> tryMost (thing env))
161 \end{code}
162
163 Lazy interleave 
164
165 \begin{code}
166 unsafeInterleaveM :: TcRn m a -> TcRn m a
167 unsafeInterleaveM (TcRn m) = TcRn (\ env -> unsafeInterleaveIO (m env))
168 \end{code}
169
170 \end{code}
171
172 Performing arbitrary I/O, plus the read/write var (for efficiency)
173
174 \begin{code}
175 ioToTcRn :: IO a -> TcRn m a
176 ioToTcRn io = TcRn (\ env -> io)
177
178 newMutVar :: a -> TcRn m (TcRef a)
179 newMutVar val = TcRn (\ env -> newIORef val)
180
181 writeMutVar :: TcRef a -> a -> TcRn m ()
182 writeMutVar var val = TcRn (\ env -> writeIORef var val)
183
184 readMutVar :: TcRef a -> TcRn m a
185 readMutVar var = TcRn (\ env -> readIORef var)
186 \end{code}
187
188 Getting the environment
189
190 \begin{code}
191 getEnv :: TcRn m (Env m)
192 {-# INLINE getEnv #-}
193 getEnv = TcRn (\ env -> return env)
194
195 setEnv :: Env n -> TcRn n a -> TcRn m a
196 {-# INLINE setEnv #-}
197 setEnv new_env (TcRn m) = TcRn (\ env -> m new_env)
198
199 updEnv :: (Env m -> Env n) -> TcRn n a -> TcRn m a
200 {-# INLINE updEnv #-}
201 updEnv upd (TcRn m) = TcRn (\ env -> m (upd env))
202 \end{code}
203
204
205 %************************************************************************
206 %*                                                                      *
207                 The main environment types
208 %*                                                                      *
209 %************************************************************************
210
211 \begin{code}
212 data Env a      -- Changes as we move into an expression
213   = Env {
214         env_top  :: TopEnv,     -- Top-level stuff that never changes
215                                 --   Mainly a bunch of updatable refs
216                                 --   Includes all info about imported things
217         env_gbl  :: TcGblEnv,   -- Info about things defined at the top leve
218                                 --   of the module being compiled
219
220         env_lcl  :: a,          -- Different for the type checker 
221                                 -- and the renamer
222
223         env_loc  :: SrcLoc      -- Source location
224     }
225
226 data TopEnv     -- Built once at top level then does not change
227                 -- Concerns imported stuff
228                 -- Exceptions: error recovery points, meta computation points
229    = TopEnv {
230         top_mode    :: GhciMode,
231         top_dflags  :: DynFlags,
232
233         -- Stuff about imports
234         top_eps    :: TcRef ExternalPackageState,
235                 -- PIT, ImportedModuleInfo
236                 -- DeclsMap, IfaceRules, IfaceInsts, InstGates
237                 -- TypeEnv, InstEnv, RuleBase
238
239         top_hpt  :: HomePackageTable,
240                 -- The home package table that we've accumulated while 
241                 -- compiling the home package, 
242                 -- *excluding* the module we are compiling right now.
243                 -- (In one-shot mode the current module is the only
244                 --  home-package module, so tc_hpt is empty.  All other
245                 --  modules count as "external-package" modules.)
246                 -- tc_hpt is not mutable because we only demand-load 
247                 -- external packages; the home package is eagerly 
248                 -- loaded by the compilation manager.
249
250         -- The global name supply
251         top_nc     :: TcRef NameCache,          -- Maps original names to Names
252         top_us     :: TcRef UniqSupply,         -- Unique supply for this module
253         top_errs   :: TcRef Messages
254    }
255
256 -- TcGblEnv describes the top-level of the module at the 
257 -- point at which the typechecker is finished work.
258 -- It is this structure that is handed on to the desugarer
259
260 data TcGblEnv
261   = TcGblEnv {
262         tcg_mod    :: Module,           -- Module being compiled
263         tcg_usages :: TcRef EntityUsage,  -- What version of what entities 
264                                           -- have been used from other home-pkg modules
265         tcg_rdr_env :: GlobalRdrEnv,    -- Top level envt; used during renaming
266         tcg_fix_env :: FixityEnv,       -- Ditto
267         tcg_default :: [Type],          -- Types used for defaulting
268
269         tcg_type_env :: TypeEnv,        -- Global type env for the module we are compiling now
270                 -- All TyCons and Classes (for this module) end up in here right away,
271                 -- along with their derived constructors, selectors.
272                 --
273                 -- (Ids defined in this module start in the local envt, 
274                 --  though they move to the global envt during zonking)
275         
276                 -- Cached things
277         tcg_ist :: Name -> Maybe TyThing,       -- Imported symbol table
278                 -- Global type env: a combination of tcg_eps, tcg_hpt
279                 --      (but *not* tcg_type_env; no deep reason)
280                 -- When the PCS changes this must be refreshed, 
281                 -- notably after running some compile-time code
282         
283         tcg_inst_env :: InstEnv,        -- Global instance env: a combination of 
284                                         --      tc_pcs, tc_hpt, *and* tc_insts
285
286                 -- Now a bunch of things about this module that are simply 
287                 -- accumulated, but never consulted until the end.  
288                 -- Nevertheless, it's convenient to accumulate them along 
289                 -- with the rest of the info from this module.
290         tcg_exports :: Avails,                  -- What is exported
291         tcg_imports :: ImportAvails,            -- Information about what was imported 
292                                                 --    from where, including things bound
293                                                 --    in this module
294                 -- The next fields are always fully zonked
295         tcg_binds   :: MonoBinds Id,            -- Value bindings in this module
296         tcg_deprecs :: Deprecations,            -- ...Deprecations 
297         tcg_insts   :: [DFunId],                -- ...Instances
298         tcg_rules   :: [RuleDecl Id],           -- ...Rules
299         tcg_fords   :: [ForeignDecl Id]         -- ...Foreign import & exports
300     }
301 \end{code}
302
303
304 %************************************************************************
305 %*                                                                      *
306                 The local typechecker environment
307 %*                                                                      *
308 %************************************************************************
309
310 The Global-Env/Local-Env story
311 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
312 During type checking, we keep in the tcg_type_env
313         * All types and classes
314         * All Ids derived from types and classes (constructors, selectors)
315
316 At the end of type checking, we zonk the local bindings,
317 and as we do so we add to the tcg_type_env
318         * Locally defined top-level Ids
319
320 Why?  Because they are now Ids not TcIds.  This final GlobalEnv is
321         a) fed back (via the knot) to typechecking the 
322            unfoldings of interface signatures
323         b) used in the ModDetails of this module
324
325 \begin{code}
326 data TcLclEnv
327   = TcLclEnv {
328         tcl_ctxt :: ErrCtxt,    -- Error context
329
330         tcl_level  :: Stage,            -- Template Haskell context
331
332         tcl_env    :: NameEnv TcTyThing,  -- The local type environment: Ids and TyVars
333                                           -- defined in this module
334                                         
335         tcl_tyvars :: TcRef TcTyVarSet, -- The "global tyvars"
336                                         -- Namely, the in-scope TyVars bound in tcl_lenv, 
337                                         -- plus the tyvars mentioned in the types of 
338                                         -- Ids bound in tcl_lenv
339                                         -- Why mutable? see notes with tcGetGlobalTyVars
340
341         tcl_lie :: TcRef LIE            -- Place to accumulate type constraints
342     }
343
344 type Level = Int
345
346 data Stage
347   = Comp                                -- Ordinary compiling, at level topLevel
348   | Splice Level                        -- Inside a splice
349   | Brack  Level                        -- Inside brackets; 
350            (TcRef [PendingSplice])      --   accumulate pending splices here
351            (TcRef LIE)                  --   and type constraints here
352 topStage, topSpliceStage :: Stage
353 topStage       = Comp
354 topSpliceStage = Splice (topLevel - 1)  -- Stage for the body of a top-level splice
355
356
357 impLevel, topLevel :: Level
358 topLevel = 1    -- Things dedined at top level of this module
359 impLevel = 0    -- Imported things; they can be used inside a top level splice
360 --
361 -- For example: 
362 --      f = ...
363 --      g1 = $(map ...)         is OK
364 --      g2 = $(f ...)           is not OK; because we havn't compiled f yet
365
366 data TcTyThing
367   = AGlobal TyThing             -- Used only in the return type of a lookup
368   | ATcId   TcId Level          -- Ids defined in this module; may not be fully zonked
369   | ATyVar  TyVar               -- Type variables
370   | AThing  TcKind              -- Used temporarily, during kind checking
371 -- Here's an example of how the AThing guy is used
372 -- Suppose we are checking (forall a. T a Int):
373 --      1. We first bind (a -> AThink kv), where kv is a kind variable. 
374 --      2. Then we kind-check the (T a Int) part.
375 --      3. Then we zonk the kind variable.
376 --      4. Now we know the kind for 'a', and we add (a -> ATyVar a::K) to the environment
377 \end{code}
378
379 \begin{code}
380 type ErrCtxt = [TidyEnv -> TcM (TidyEnv, Message)]      
381                         -- Innermost first.  Monadic so that we have a chance
382                         -- to deal with bound type variables just before error
383                         -- message construction
384 \end{code}
385
386
387 %************************************************************************
388 %*                                                                      *
389                 The local renamer environment
390 %*                                                                      *
391 %************************************************************************
392
393 \begin{code}
394 data RnLclEnv
395   = RnLclEnv {
396         rn_mode :: RnMode,
397         rn_lenv :: LocalRdrEnv          -- Local name envt
398                 --   Does *not* include global name envt; may shadow it
399                 --   Includes both ordinary variables and type variables;
400                 --   they are kept distinct because tyvar have a different
401                 --   occurrence contructor (Name.TvOcc)
402                 -- We still need the unsullied global name env so that
403                 --   we can look up record field names
404      }  
405
406 data RnMode = SourceMode                -- Renaming source code
407             | InterfaceMode Module      -- Renaming interface declarations from M
408             | CmdLineMode               -- Renaming a command-line expression
409
410 isInterfaceMode (InterfaceMode _) = True
411 isInterfaceMode _                 = False
412
413 isCmdLineMode CmdLineMode = True
414 isCmdLineMode _ = False
415 \end{code}
416
417
418 %************************************************************************
419 %*                                                                      *
420                         EntityUsage
421 %*                                                                      *
422 %************************************************************************
423
424 EntityUsage tells what things are actually need in order to compile this
425 module.  It is used for generating the usage-version field of the ModIface.
426
427 Note that we do not record version info for entities from 
428 other (non-home) packages.  If the package changes, GHC doesn't help.
429
430 \begin{code}
431 type EntityUsage = NameSet
432         -- The Names are all the (a) home-package
433         --                       (b) "big" (i.e. no data cons, class ops)
434         --                       (c) non-locally-defined
435         --                       (d) non-wired-in
436         -- names that have been slurped in so far.
437         -- This is used to generate the "usage" information for this module.
438
439 emptyUsages :: EntityUsage
440 emptyUsages = emptyNameSet
441 \end{code}
442
443
444 %************************************************************************
445 %*                                                                      *
446         Operations over ImportAvails
447 %*                                                                      *
448 %************************************************************************
449
450 ImportAvails summarises what was imported from where, irrespective
451 of whether the imported htings are actually used or not
452 It is used      * when porcessing the export list
453                 * when constructing usage info for the inteface file
454                 * to identify the list of directly imported modules
455                         for initialisation purposes
456
457 \begin{code}
458 data ImportAvails 
459    = ImportAvails {
460         imp_env :: AvailEnv,
461                 -- All the things that are available from the import
462                 -- Its domain is all the "main" things;
463                 -- i.e. *excluding* class ops and constructors
464                 --      (which appear inside their parent AvailTC)
465
466         imp_unqual :: ModuleEnv AvailEnv,
467                 -- Used to figure out "module M" export specifiers
468                 -- Domain is only modules with *unqualified* imports
469                 -- (see 1.4 Report Section 5.1.1)
470                 -- We keep the stuff as an AvailEnv so that it's easy to 
471                 -- combine stuff coming from different (unqualified) 
472                 -- imports of the same module
473
474         imp_mods :: ModuleEnv (Module, Bool),
475                 -- Domain is all directly-imported modules
476                 -- Bool is True if there was an unrestricted import
477                 --      (i.e. not a selective list)
478                 -- We need the Module in the range because we can't get
479                 --      the keys of a ModuleEnv
480                 -- Used 
481                 --   (a) to help construct the usage information in 
482                 --       the interface file; if we import everything we
483                 --       need to recompile if the module version changes
484                 --   (b) to specify what child modules to initialise
485
486         dep_mods :: ModuleEnv (ModuleName, WhetherHasOrphans, IsBootInterface),
487                 -- For a given import or set of imports, 
488                 -- there's an entry here for
489                 -- (a) modules below the one being compiled, in the current package
490                 -- (b) orphan modules below the one being compiled, regardless of package
491                 --
492                 -- It doesn't matter whether any of these dependencies are actually
493                 -- *used* when compiling the module; they are listed if they are below
494                 -- it at all.  For example, suppose M imports A which imports X.  Then
495                 -- compiling M might not need to consult X.hi, but X is still listed
496                 -- in M's dependencies.
497
498         dep_pkgs :: [PackageName]
499                 -- Packages needed by the module being compiled, whether
500                 -- directly, or via other modules in this package, or via
501                 -- modules imported from other packages.
502       }
503
504 emptyImportAvails :: ImportAvails
505 emptyImportAvails = ImportAvails { imp_env    = emptyAvailEnv, 
506                                    imp_unqual = emptyModuleEnv, 
507                                    imp_mods   = emptyModuleEnv,
508                                    dep_mods   = emptyModuleEnv,
509                                    dep_pkgs   = [] }
510
511 plusImportAvails ::  ImportAvails ->  ImportAvails ->  ImportAvails
512 plusImportAvails
513   (ImportAvails { imp_env = env1, imp_unqual = unqual1, imp_mods = mods1,
514                   dep_mods = dmods1, dep_pkgs = dpkgs1 })
515   (ImportAvails { imp_env = env2, imp_unqual = unqual2, imp_mods = mods2,
516                   dep_mods = dmods2, dep_pkgs = dpkgs2 })
517   = ImportAvails { imp_env    = env1 `plusAvailEnv` env2, 
518                    imp_unqual = plusModuleEnv_C plusAvailEnv unqual1 unqual2, 
519                    imp_mods   = mods1  `plusModuleEnv` mods2,   
520                    dep_mods   = plusModuleEnv_C plus_mod_dep dmods1 dmods2,     
521                    dep_pkgs   = nub (dpkgs1 ++ dpkgs2)   }
522   where
523     plus_mod_dep (m1, orphan1, boot1) (m2, orphan2, boot2) 
524         = WARN( not (m1 == m2 && (boot1 || boot2 || orphan1 == orphan2)), 
525                 (ppr m1 <+> ppr m2) $$ (ppr orphan1 <+> ppr orphan2) $$ (ppr boot1 <+> ppr boot2) )
526                 -- Check mod-names match, and orphan-hood matches; but a boot interface
527                 -- might not know about orphan hood, so only check the orphan match
528                 -- if both are non-boot interfaces
529           (m1, orphan1 || orphan2, boot1 && boot2)
530         -- If either side can "see" a non-hi-boot interface, use that
531         -- Similarly orphan-hood (see note about about why orphan1 and 2 might differ)
532 \end{code}
533
534 %************************************************************************
535 %*                                                                      *
536         Avails, AvailEnv, etc
537 %*                                                                      *
538 v%************************************************************************
539
540 \begin{code}
541 plusAvail (Avail n1)       (Avail n2)       = Avail n1
542 plusAvail (AvailTC n1 ns1) (AvailTC n2 ns2) = AvailTC n2 (nub (ns1 ++ ns2))
543 -- Added SOF 4/97
544 #ifdef DEBUG
545 plusAvail a1 a2 = pprPanic "RnEnv.plusAvail" (hsep [ppr a1,ppr a2])
546 #endif
547
548 -------------------------
549 pruneAvails :: (Name -> Bool)   -- Keep if this is True
550             -> [AvailInfo]
551             -> [AvailInfo]
552 pruneAvails keep avails
553   = mapMaybe del avails
554   where
555     del :: AvailInfo -> Maybe AvailInfo -- Nothing => nothing left!
556     del (Avail n) | keep n    = Just (Avail n)
557                   | otherwise = Nothing
558     del (AvailTC n ns) | null ns'  = Nothing
559                        | otherwise = Just (AvailTC n ns')
560                        where
561                          ns' = filter keep ns
562 \end{code}
563
564 ---------------------------------------
565         AvailEnv and friends
566 ---------------------------------------
567
568 \begin{code}
569 type AvailEnv = NameEnv AvailInfo       -- Maps a Name to the AvailInfo that contains it
570
571 emptyAvailEnv :: AvailEnv
572 emptyAvailEnv = emptyNameEnv
573
574 unitAvailEnv :: AvailInfo -> AvailEnv
575 unitAvailEnv a = unitNameEnv (availName a) a
576
577 plusAvailEnv :: AvailEnv -> AvailEnv -> AvailEnv
578 plusAvailEnv = plusNameEnv_C plusAvail
579
580 lookupAvailEnv = lookupNameEnv
581
582 availEnvElts = nameEnvElts
583
584 addAvail :: AvailEnv -> AvailInfo -> AvailEnv
585 addAvail avails avail = extendNameEnv_C plusAvail avails (availName avail) avail
586
587 mkAvailEnv :: [AvailInfo] -> AvailEnv
588         -- 'avails' may have several items with the same availName
589         -- E.g  import Ix( Ix(..), index )
590         -- will give Ix(Ix,index,range) and Ix(index)
591         -- We want to combine these; addAvail does that
592 mkAvailEnv avails = foldl addAvail emptyAvailEnv avails
593 \end{code}
594
595 %************************************************************************
596 %*                                                                      *
597 \subsection{Where from}
598 %*                                                                      *
599 %************************************************************************
600
601 The @WhereFrom@ type controls where the renamer looks for an interface file
602
603 \begin{code}
604 data WhereFrom 
605   = ImportByUser IsBootInterface        -- Ordinary user import (perhaps {-# SOURCE #-})
606
607   | ImportForUsage IsBootInterface      -- Import when chasing usage info from an interaface file
608                                         --      Failure in this case is not an error
609
610   | ImportBySystem                      -- Non user import.
611
612 instance Outputable WhereFrom where
613   ppr (ImportByUser is_boot) | is_boot     = ptext SLIT("{- SOURCE -}")
614                              | otherwise   = empty
615   ppr (ImportForUsage is_boot) | is_boot   = ptext SLIT("{- USAGE SOURCE -}")
616                                | otherwise = ptext SLIT("{- USAGE -}")
617   ppr ImportBySystem                       = ptext SLIT("{- SYSTEM -}")
618 \end{code}
619
620
621 %************************************************************************
622 %*                                                                      *
623 \subsection[Inst-types]{@Inst@ types}
624 %*                                                                      *
625 v%************************************************************************
626
627 An @Inst@ is either a dictionary, an instance of an overloaded
628 literal, or an instance of an overloaded value.  We call the latter a
629 ``method'' even though it may not correspond to a class operation.
630 For example, we might have an instance of the @double@ function at
631 type Int, represented by
632
633         Method 34 doubleId [Int] origin
634
635 \begin{code}
636 data Inst
637   = Dict
638         Id
639         TcPredType
640         InstLoc
641
642   | Method
643         Id
644
645         TcId    -- The overloaded function
646                         -- This function will be a global, local, or ClassOpId;
647                         --   inside instance decls (only) it can also be an InstId!
648                         -- The id needn't be completely polymorphic.
649                         -- You'll probably find its name (for documentation purposes)
650                         --        inside the InstOrigin
651
652         [TcType]        -- The types to which its polymorphic tyvars
653                         --      should be instantiated.
654                         -- These types must saturate the Id's foralls.
655
656         TcThetaType     -- The (types of the) dictionaries to which the function
657                         -- must be applied to get the method
658
659         TcTauType       -- The type of the method
660
661         InstLoc
662
663         -- INVARIANT: in (Method u f tys theta tau loc)
664         --      type of (f tys dicts(from theta)) = tau
665
666   | LitInst
667         Id
668         HsOverLit       -- The literal from the occurrence site
669                         --      INVARIANT: never a rebindable-syntax literal
670                         --      Reason: tcSyntaxName does unification, and we
671                         --              don't want to deal with that during tcSimplify
672         TcType          -- The type at which the literal is used
673         InstLoc
674 \end{code}
675
676 @Insts@ are ordered by their class/type info, rather than by their
677 unique.  This allows the context-reduction mechanism to use standard finite
678 maps to do their stuff.
679
680 \begin{code}
681 instance Ord Inst where
682   compare = cmpInst
683
684 instance Eq Inst where
685   (==) i1 i2 = case i1 `cmpInst` i2 of
686                  EQ    -> True
687                  other -> False
688
689 cmpInst (Dict _ pred1 _)          (Dict _ pred2 _)          = pred1 `tcCmpPred` pred2
690 cmpInst (Dict _ _ _)              other                     = LT
691
692 cmpInst (Method _ _ _ _ _ _)      (Dict _ _ _)              = GT
693 cmpInst (Method _ id1 tys1 _ _ _) (Method _ id2 tys2 _ _ _) = (id1 `compare` id2) `thenCmp` (tys1 `tcCmpTypes` tys2)
694 cmpInst (Method _ _ _ _ _ _)      other                     = LT
695
696 cmpInst (LitInst _ _ _ _)         (Dict _ _ _)              = GT
697 cmpInst (LitInst _ _ _ _)         (Method _ _ _ _ _ _)      = GT
698 cmpInst (LitInst _ lit1 ty1 _)    (LitInst _ lit2 ty2 _)    = (lit1 `compare` lit2) `thenCmp` (ty1 `tcCmpType` ty2)
699 \end{code}
700
701
702 %************************************************************************
703 %*                                                                      *
704 \subsection[Inst-collections]{LIE: a collection of Insts}
705 %*                                                                      *
706 %************************************************************************
707
708 \begin{code}
709 type LIE = Bag Inst
710
711 isEmptyLIE        = isEmptyBag
712 emptyLIE          = emptyBag
713 unitLIE inst      = unitBag inst
714 mkLIE insts       = listToBag insts
715 plusLIE lie1 lie2 = lie1 `unionBags` lie2
716 consLIE inst lie  = inst `consBag` lie
717 plusLIEs lies     = unionManyBags lies
718 lieToList         = bagToList
719 listToLIE         = listToBag
720 \end{code}
721
722
723 %************************************************************************
724 %*                                                                      *
725 \subsection[Inst-origin]{The @InstOrigin@ type}
726 %*                                                                      *
727 %************************************************************************
728
729 The @InstOrigin@ type gives information about where a dictionary came from.
730 This is important for decent error message reporting because dictionaries
731 don't appear in the original source code.  Doubtless this type will evolve...
732
733 It appears in TcMonad because there are a couple of error-message-generation
734 functions that deal with it.
735
736 \begin{code}
737 type InstLoc = (InstOrigin, SrcLoc, ErrCtxt)
738
739 data InstOrigin
740   = OccurrenceOf Name           -- Occurrence of an overloaded identifier
741
742   | IPOcc (IPName Name)         -- Occurrence of an implicit parameter
743   | IPBind (IPName Name)        -- Binding site of an implicit parameter
744
745   | RecordUpdOrigin
746
747   | DataDeclOrigin              -- Typechecking a data declaration
748
749   | InstanceDeclOrigin          -- Typechecking an instance decl
750
751   | LiteralOrigin HsOverLit     -- Occurrence of a literal
752
753   | PatOrigin RenamedPat
754
755   | ArithSeqOrigin RenamedArithSeqInfo -- [x..], [x..y] etc
756   | PArrSeqOrigin  RenamedArithSeqInfo -- [:x..y:] and [:x,y..z:]
757
758   | SignatureOrigin             -- A dict created from a type signature
759   | Rank2Origin                 -- A dict created when typechecking the argument
760                                 -- of a rank-2 typed function
761
762   | DoOrigin                    -- The monad for a do expression
763
764   | ClassDeclOrigin             -- Manufactured during a class decl
765
766   | InstanceSpecOrigin  Class   -- in a SPECIALIZE instance pragma
767                         Type
768
769         -- When specialising instances the instance info attached to
770         -- each class is not yet ready, so we record it inside the
771         -- origin information.  This is a bit of a hack, but it works
772         -- fine.  (Patrick is to blame [WDP].)
773
774   | ValSpecOrigin       Name    -- in a SPECIALIZE pragma for a value
775
776         -- Argument or result of a ccall
777         -- Dictionaries with this origin aren't actually mentioned in the
778         -- translated term, and so need not be bound.  Nor should they
779         -- be abstracted over.
780
781   | CCallOrigin         String                  -- CCall label
782                         (Maybe RenamedHsExpr)   -- Nothing if it's the result
783                                                 -- Just arg, for an argument
784
785   | LitLitOrigin        String  -- the litlit
786
787   | UnknownOrigin       -- Help! I give up...
788 \end{code}
789
790 \begin{code}
791 pprInstLoc :: InstLoc -> SDoc
792 pprInstLoc (orig, locn, ctxt)
793   = hsep [text "arising from", pp_orig orig, text "at", ppr locn]
794   where
795     pp_orig (OccurrenceOf name)
796         = hsep [ptext SLIT("use of"), quotes (ppr name)]
797     pp_orig (IPOcc name)
798         = hsep [ptext SLIT("use of implicit parameter"), quotes (ppr name)]
799     pp_orig (IPBind name)
800         = hsep [ptext SLIT("binding for implicit parameter"), quotes (ppr name)]
801     pp_orig RecordUpdOrigin
802         = ptext SLIT("a record update")
803     pp_orig DataDeclOrigin
804         = ptext SLIT("the data type declaration")
805     pp_orig InstanceDeclOrigin
806         = ptext SLIT("the instance declaration")
807     pp_orig (LiteralOrigin lit)
808         = hsep [ptext SLIT("the literal"), quotes (ppr lit)]
809     pp_orig (PatOrigin pat)
810         = hsep [ptext SLIT("the pattern"), quotes (ppr pat)]
811     pp_orig (ArithSeqOrigin seq)
812         = hsep [ptext SLIT("the arithmetic sequence"), quotes (ppr seq)]
813     pp_orig (PArrSeqOrigin seq)
814         = hsep [ptext SLIT("the parallel array sequence"), quotes (ppr seq)]
815     pp_orig (SignatureOrigin)
816         =  ptext SLIT("a type signature")
817     pp_orig (Rank2Origin)
818         =  ptext SLIT("a function with an overloaded argument type")
819     pp_orig (DoOrigin)
820         =  ptext SLIT("a do statement")
821     pp_orig (ClassDeclOrigin)
822         =  ptext SLIT("a class declaration")
823     pp_orig (InstanceSpecOrigin clas ty)
824         = hsep [text "a SPECIALIZE instance pragma; class",
825                 quotes (ppr clas), text "type:", ppr ty]
826     pp_orig (ValSpecOrigin name)
827         = hsep [ptext SLIT("a SPECIALIZE user-pragma for"), quotes (ppr name)]
828     pp_orig (CCallOrigin clabel Nothing{-ccall result-})
829         = hsep [ptext SLIT("the result of the _ccall_ to"), quotes (text clabel)]
830     pp_orig (CCallOrigin clabel (Just arg_expr))
831         = hsep [ptext SLIT("an argument in the _ccall_ to"), quotes (text clabel) <> comma, 
832                 text "namely", quotes (ppr arg_expr)]
833     pp_orig (LitLitOrigin s)
834         = hsep [ptext SLIT("the ``literal-literal''"), quotes (text s)]
835     pp_orig (UnknownOrigin)
836         = ptext SLIT("...oops -- I don't know where the overloading came from!")
837 \end{code}