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, zapEnv,
  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, lookupAvailEnv_maybe, availEnvElts, addAvail,
  27         WhereFrom(..),
  28
  29         -- Typechecker types
  30         TcTyThing(..),
  31
  32         -- Template Haskell
  33         ThStage(..), topStage, topSpliceStage,
  34         ThLevel, impLevel, topLevel,
  35
  36         -- Arrows
  37         ArrowCtxt(..), topArrowCtxt, ProcLevel, topProcLevel,
  38
  39         -- Insts
  40         Inst(..), InstOrigin(..), InstLoc(..), pprInstLoc, instLocSrcLoc,
  41         LIE, emptyLIE, unitLIE, plusLIE, consLIE,
  42         plusLIEs, mkLIE, isEmptyLIE, lieToList, listToLIE,
  43
  44         -- Misc other types
  45         TcRef, TcId, TcIdSet
  46   ) where
  47
  48 #include "HsVersions.h"
  49
  50 import HsSyn            ( PendingSplice, HsOverLit, MonoBinds, RuleDecl, ForeignDecl )
  51 import RnHsSyn          ( RenamedHsExpr, RenamedPat, RenamedArithSeqInfo )
  52 import HscTypes         ( GhciMode, ExternalPackageState, HomePackageTable,
  53                           NameCache, GlobalRdrEnv, LocalRdrEnv, FixityEnv,
  54                           TypeEnv, TyThing, Avails, GenAvailInfo(..), AvailInfo,
  55                            availName, IsBootInterface, Deprecations,
  56                            ExternalPackageState(..), emptyExternalPackageState )
  57 import Packages         ( PackageName )
  58 import TcType           ( TcTyVarSet, TcType, TcTauType, TcThetaType,
  59                           TcPredType, TcKind, tcCmpPred, tcCmpType, tcCmpTypes )
  60 import InstEnv          ( DFunId, InstEnv )
  61 import Name             ( Name )
  62 import NameEnv
  63 import NameSet          ( NameSet, emptyNameSet )
  64 import Type             ( Type )
  65 import Class            ( Class )
  66 import Var              ( Id, TyVar )
  67 import VarEnv           ( TidyEnv )
  68 import Module
  69 import SrcLoc           ( SrcLoc )
  70 import VarSet           ( IdSet )
  71 import ErrUtils         ( Messages, Message )
  72 import CmdLineOpts      ( DynFlags )
  73 import UniqSupply       ( UniqSupply )
  74 import BasicTypes       ( IPName )
  75 import Util             ( thenCmp )
  76 import Bag
  77 import Outputable
  78 import DATA_IOREF       ( IORef, newIORef, readIORef, writeIORef )
  79 import UNSAFE_IO        ( unsafeInterleaveIO )
  80 import FIX_IO           ( fixIO )
  81 import EXCEPTION        ( Exception(..) )
  82 import IO               ( isUserError )
  83 import Maybe            ( mapMaybe )
  84 import ListSetOps       ( unionLists )
  85 import Panic            ( tryJust )
  86 \end{code}
  87
  88
  89 \begin{code}
  90 type TcRef a = IORef a
  91 type TcId    = Id                       -- Type may be a TcType
  92 type TcIdSet = IdSet
  93 \end{code}
  94
  95 %************************************************************************
  96 %*                                                                      *
  97                Standard monad definition for TcRn
  98     All the combinators for the monad can be found in TcRnMonad
  99 %*                                                                      *
 100 %************************************************************************
 101
 102 The monad itself has to be defined here,
 103 because it is mentioned by ErrCtxt
 104
 105 \begin{code}
 106 newtype TcRn m a = TcRn (Env m -> IO a)
 107 unTcRn (TcRn f) = f
 108
 109 type TcM a = TcRn TcLclEnv a
 110 type RnM a = TcRn RnLclEnv a
 111
 112 returnM :: a -> TcRn m a
 113 returnM a = TcRn (\ env -> return a)
 114
 115 thenM :: TcRn m a -> (a -> TcRn m b) -> TcRn m b
 116 thenM (TcRn m) f = TcRn (\ env -> do { r <- m env ;
 117                                        unTcRn (f r) env })
 118
 119 thenM_ :: TcRn m a -> TcRn m b -> TcRn m b
 120 thenM_ (TcRn m) f = TcRn (\ env -> do { m env ; unTcRn f env })
 121
 122 failM :: TcRn m a
 123 failM = TcRn (\ env -> ioError (userError "TcRn failure"))
 124
 125 instance Monad (TcRn m) where
 126   (>>=)  = thenM
 127   (>>)   = thenM_
 128   return = returnM
 129   fail s = failM        -- Ignore the string
 130 \end{code}
 131
 132
 133 %************************************************************************
 134 %*                                                                      *
 135         Fundmantal combinators specific to the monad
 136 %*                                                                      *
 137 %************************************************************************
 138
 139 Running it
 140
 141 \begin{code}
 142 runTcRn :: Env m -> TcRn m a -> IO a
 143 runTcRn env (TcRn m) = m env
 144 \end{code}
 145
 146 The fixpoint combinator
 147
 148 \begin{code}
 149 {-# NOINLINE fixM #-}
 150   -- Aargh!  Not inlining fixTc alleviates a space leak problem.
 151   -- Normally fixTc is used with a lazy tuple match: if the optimiser is
 152   -- shown the definition of fixTc, it occasionally transforms the code
 153   -- in such a way that the code generator doesn't spot the selector
 154   -- thunks.  Sigh.
 155
 156 fixM :: (a -> TcRn m a) -> TcRn m a
 157 fixM f = TcRn (\ env -> fixIO (\ r -> unTcRn (f r) env))
 158 \end{code}
 159
 160 Error recovery
 161
 162 \begin{code}
 163 tryM :: TcRn m r -> TcRn m (Either Exception r)
 164 -- Reflect exception into TcRn monad
 165 tryM (TcRn thing) = TcRn (\ env -> tryJust tc_errors (thing env))
 166   where
 167 #if __GLASGOW_HASKELL__ > 504 || __GLASGOW_HASKELL__ < 500
 168         tc_errors e@(IOException ioe) | isUserError ioe = Just e
 169 #elif __GLASGOW_HASKELL__ == 502
 170         tc_errors e@(UserError _) = Just e
 171 #else
 172         tc_errors e@(IOException ioe) | isUserError e = Just e
 173 #endif
 174         tc_errors _other = Nothing
 175         -- type checker failures show up as UserErrors only
 176 \end{code}
 177
 178 Lazy interleave
 179
 180 \begin{code}
 181 unsafeInterleaveM :: TcRn m a -> TcRn m a
 182 unsafeInterleaveM (TcRn m) = TcRn (\ env -> unsafeInterleaveIO (m env))
 183 \end{code}
 184
 185 \end{code}
 186
 187 Performing arbitrary I/O, plus the read/write var (for efficiency)
 188
 189 \begin{code}
 190 ioToTcRn :: IO a -> TcRn m a
 191 ioToTcRn io = TcRn (\ env -> io)
 192
 193 newMutVar :: a -> TcRn m (TcRef a)
 194 newMutVar val = TcRn (\ env -> newIORef val)
 195
 196 writeMutVar :: TcRef a -> a -> TcRn m ()
 197 writeMutVar var val = TcRn (\ env -> writeIORef var val)
 198
 199 readMutVar :: TcRef a -> TcRn m a
 200 readMutVar var = TcRn (\ env -> readIORef var)
 201 \end{code}
 202
 203 Getting the environment
 204
 205 \begin{code}
 206 getEnv :: TcRn m (Env m)
 207 {-# INLINE getEnv #-}
 208 getEnv = TcRn (\ env -> return env)
 209
 210 setEnv :: Env n -> TcRn n a -> TcRn m a
 211 {-# INLINE setEnv #-}
 212 setEnv new_env (TcRn m) = TcRn (\ env -> m new_env)
 213
 214 updEnv :: (Env m -> Env n) -> TcRn n a -> TcRn m a
 215 {-# INLINE updEnv #-}
 216 updEnv upd (TcRn m) = TcRn (\ env -> m (upd env))
 217 \end{code}
 218
 219 \begin{code}
 220 zapEnv :: TcRn m a -> TcRn m a
 221 zapEnv act = TcRn $ \env@Env{ env_top=top, env_gbl=gbl, env_lcl=lcl } ->
 222   case top of {
 223    TopEnv{
 224      top_mode    = mode,
 225      top_dflags  = dflags,
 226      top_hpt     = hpt,
 227      top_eps     = eps,
 228      top_us      = us
 229     } -> do
 230
 231   eps_snap <- readIORef eps
 232   ref <- newIORef $! emptyExternalPackageState{ eps_PTE = eps_PTE eps_snap }
 233
 234   let
 235      top' = TopEnv {
 236                 top_mode   = mode,
 237                 top_dflags = dflags,
 238                 top_hpt    = hpt,
 239                 top_eps    = ref,
 240                 top_us     = us
 241             }
 242
 243      type_env = tcg_type_env gbl
 244      mod = tcg_mod gbl
 245      gbl' = TcGblEnv {
 246                 tcg_mod = mod,
 247                 tcg_type_env = type_env
 248             }
 249
 250      env' = Env {
 251                 env_top = top',
 252                 env_gbl = gbl',
 253                 env_lcl = lcl
 254                 -- leave the rest empty
 255              }
 256
 257   case act of { TcRn f -> f env' }
 258  }
 259 \end{code}
 260
 261 %************************************************************************
 262 %*                                                                      *
 263                 The main environment types
 264 %*                                                                      *
 265 %************************************************************************
 266
 267 \begin{code}
 268 data Env a      -- Changes as we move into an expression
 269   = Env {
 270         env_top  :: TopEnv,     -- Top-level stuff that never changes
 271                                 --   Mainly a bunch of updatable refs
 272                                 --   Includes all info about imported things
 273         env_gbl  :: TcGblEnv,   -- Info about things defined at the top leve
 274                                 --   of the module being compiled
 275
 276         env_lcl  :: a,          -- Different for the type checker
 277                                 -- and the renamer
 278
 279         env_loc  :: SrcLoc      -- Source location
 280     }
 281
 282 data TopEnv     -- Built once at top level then does not change
 283                 -- Concerns imported stuff
 284                 -- Exceptions: error recovery points, meta computation points
 285    = TopEnv {
 286         top_mode    :: GhciMode,
 287         top_dflags  :: DynFlags,
 288
 289         -- Stuff about imports
 290         top_eps    :: TcRef ExternalPackageState,
 291                 -- PIT, ImportedModuleInfo
 292                 -- DeclsMap, IfaceRules, IfaceInsts, InstGates
 293                 -- TypeEnv, InstEnv, RuleBase
 294                 -- Mutable, because we demand-load declarations that extend the state
 295
 296         top_hpt  :: HomePackageTable,
 297                 -- The home package table that we've accumulated while
 298                 -- compiling the home package,
 299                 -- *excluding* the module we are compiling right now.
 300                 -- (In one-shot mode the current module is the only
 301                 --  home-package module, so tc_hpt is empty.  All other
 302                 --  modules count as "external-package" modules.)
 303                 -- tc_hpt is not mutable because we only demand-load
 304                 -- external packages; the home package is eagerly
 305                 -- loaded by the compilation manager.
 306
 307         -- The global name supply
 308         top_nc     :: TcRef NameCache,          -- Maps original names to Names
 309         top_us     :: TcRef UniqSupply,         -- Unique supply for this module
 310         top_errs   :: TcRef Messages
 311    }
 312
 313 -- TcGblEnv describes the top-level of the module at the
 314 -- point at which the typechecker is finished work.
 315 -- It is this structure that is handed on to the desugarer
 316
 317 data TcGblEnv
 318   = TcGblEnv {
 319         tcg_mod    :: Module,           -- Module being compiled
 320         tcg_usages :: TcRef EntityUsage,  -- What version of what entities
 321                                           -- have been used from other home-pkg modules
 322         tcg_rdr_env :: GlobalRdrEnv,    -- Top level envt; used during renaming
 323         tcg_fix_env :: FixityEnv,       -- Ditto
 324         tcg_default :: [Type],          -- Types used for defaulting
 325
 326         tcg_type_env :: TypeEnv,        -- Global type env for the module we are compiling now
 327                 -- All TyCons and Classes (for this module) end up in here right away,
 328                 -- along with their derived constructors, selectors.
 329                 --
 330                 -- (Ids defined in this module start in the local envt,
 331                 --  though they move to the global envt during zonking)
 332
 333         tcg_inst_env :: TcRef InstEnv,  -- Global instance env: a combination of
 334                                         --      tc_pcs, tc_hpt, *and* tc_insts
 335                 -- This field is mutable so that it can be updated inside a
 336                 -- Template Haskell splice, which might suck in some new
 337                 -- instance declarations.  This is a slightly different strategy
 338                 -- than for the type envt, where we look up first in tcg_type_env
 339                 -- and then in the mutable EPS, because the InstEnv for this module
 340                 -- is constructed (in principle at least) only from the modules
 341                 -- 'below' this one, so it's this-module-specific
 342                 --
 343                 -- On the other hand, a declaration quote [d| ... |] may introduce
 344                 -- some new instance declarations that we *don't* want to persist
 345                 -- outside the quote, so we tiresomely need to revert the InstEnv
 346                 -- after finishing the quote (see TcSplice.tcBracket)
 347
 348                 -- Now a bunch of things about this module that are simply
 349                 -- accumulated, but never consulted until the end.
 350                 -- Nevertheless, it's convenient to accumulate them along
 351                 -- with the rest of the info from this module.
 352         tcg_exports :: Avails,                  -- What is exported
 353         tcg_imports :: ImportAvails,            -- Information about what was imported
 354                                                 --    from where, including things bound
 355                                                 --    in this module
 356
 357                 -- The next fields accumulate the payload of the module
 358                 -- The binds, rules and foreign-decl fiels are collected
 359                 -- initially in un-zonked form and are finally zonked in tcRnSrcDecls
 360         tcg_binds   :: MonoBinds Id,            -- Value bindings in this module
 361         tcg_deprecs :: Deprecations,            -- ...Deprecations
 362         tcg_insts   :: [DFunId],                -- ...Instances
 363         tcg_rules   :: [RuleDecl Id],           -- ...Rules
 364         tcg_fords   :: [ForeignDecl Id]         -- ...Foreign import & exports
 365     }
 366 \end{code}
 367
 368
 369 %************************************************************************
 370 %*                                                                      *
 371                 The local typechecker environment
 372 %*                                                                      *
 373 %************************************************************************
 374
 375 The Global-Env/Local-Env story
 376 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 377 During type checking, we keep in the tcg_type_env
 378         * All types and classes
 379         * All Ids derived from types and classes (constructors, selectors)
 380
 381 At the end of type checking, we zonk the local bindings,
 382 and as we do so we add to the tcg_type_env
 383         * Locally defined top-level Ids
 384
 385 Why?  Because they are now Ids not TcIds.  This final GlobalEnv is
 386         a) fed back (via the knot) to typechecking the
 387            unfoldings of interface signatures
 388         b) used in the ModDetails of this module
 389
 390 \begin{code}
 391 data TcLclEnv
 392   = TcLclEnv {
 393         tcl_ctxt :: ErrCtxt,    -- Error context
 394
 395         tcl_th_ctxt    :: ThStage,      -- Template Haskell context
 396         tcl_arrow_ctxt :: ArrowCtxt,    -- Arrow-notation context
 397
 398         tcl_env    :: NameEnv TcTyThing,  -- The local type environment: Ids and TyVars
 399                                           -- defined in this module
 400
 401         tcl_tyvars :: TcRef TcTyVarSet, -- The "global tyvars"
 402                                         -- Namely, the in-scope TyVars bound in tcl_lenv,
 403                                         -- plus the tyvars mentioned in the types of
 404                                         -- Ids bound in tcl_lenv
 405                                         -- Why mutable? see notes with tcGetGlobalTyVars
 406
 407         tcl_lie :: TcRef LIE            -- Place to accumulate type constraints
 408     }
 409
 410 ---------------------------
 411 -- Template Haskell levels
 412 ---------------------------
 413
 414 type ThLevel = Int      -- Always >= 0
 415
 416 data ThStage
 417   = Comp                                -- Ordinary compiling, at level topLevel
 418   | Splice ThLevel                      -- Inside a splice
 419   | Brack  ThLevel                      -- Inside brackets;
 420            (TcRef [PendingSplice])      --   accumulate pending splices here
 421            (TcRef LIE)                  --   and type constraints here
 422 topStage, topSpliceStage :: ThStage
 423 topStage       = Comp
 424 topSpliceStage = Splice (topLevel - 1)  -- Stage for the body of a top-level splice
 425
 426
 427 impLevel, topLevel :: ThLevel
 428 topLevel = 1    -- Things defined at top level of this module
 429 impLevel = 0    -- Imported things; they can be used inside a top level splice
 430 --
 431 -- For example:
 432 --      f = ...
 433 --      g1 = $(map ...)         is OK
 434 --      g2 = $(f ...)           is not OK; because we havn't compiled f yet
 435
 436
 437 ---------------------------
 438 -- Arrow-notation stages
 439 ---------------------------
 440
 441 -- In arrow notation, a variable bound by a proc (or enclosed let/kappa)
 442 -- is not in scope to the left of an arrow tail (-<).  For example
 443 --
 444 --      proc x -> (e1 -< e2)
 445 --
 446 -- Here, x is not in scope in e1, but it is in scope in e2.  This can get
 447 -- a bit complicated:
 448 --
 449 --      let x = 3 in
 450 --      prox y -> (proc z -> e1) -< e2
 451 --
 452 -- Here, x and z are in scope in e1, but y is not.  Here's how we track this:
 453 --      a) Assign an "proc level" to each proc, being the number of
 454 --         lexically-enclosing procs + 1.
 455 --      b) Assign to each local variable the proc-level of its lexically
 456 --         enclosing proc.
 457 --      c) Keep a list of out-of-scope procs.  When moving to the left of
 458 --         an arrow-tail, add the proc-level of the immediately enclosing
 459 --         proc to the list.
 460 --      d) When looking up a variable, complain if its proc-level is in
 461 --         the banned list
 462
 463 type ProcLevel = Int    -- Always >= 0
 464 topProcLevel = 0        -- Not inside any proc
 465
 466 data ArrowCtxt = ArrCtxt { proc_level :: ProcLevel,     -- Current level
 467                            proc_banned :: [ProcLevel] } -- Out of scope proc-levels
 468
 469 topArrowCtxt = ArrCtxt { proc_level = topProcLevel, proc_banned = [] }
 470
 471 ---------------------------
 472 -- TcTyThing
 473 ---------------------------
 474
 475 data TcTyThing
 476   = AGlobal TyThing                     -- Used only in the return type of a lookup
 477   | ATcId   TcId ThLevel ProcLevel      -- Ids defined in this module; may not be fully zonked
 478   | ATyVar  TyVar                       -- Type variables
 479   | AThing  TcKind                      -- Used temporarily, during kind checking
 480 -- Here's an example of how the AThing guy is used
 481 -- Suppose we are checking (forall a. T a Int):
 482 --      1. We first bind (a -> AThink kv), where kv is a kind variable.
 483 --      2. Then we kind-check the (T a Int) part.
 484 --      3. Then we zonk the kind variable.
 485 --      4. Now we know the kind for 'a', and we add (a -> ATyVar a::K) to the environment
 486
 487 instance Outputable TcTyThing where     -- Debugging only
 488    ppr (AGlobal g)     = text "AGlobal" <+> ppr g
 489    ppr (ATcId g tl pl) = text "ATcId" <+> ppr g <+> ppr tl <+> ppr pl
 490    ppr (ATyVar t)      = text "ATyVar" <+> ppr t
 491    ppr (AThing k)      = text "AThing" <+> ppr k
 492 \end{code}
 493
 494 \begin{code}
 495 type ErrCtxt = [TidyEnv -> TcM (TidyEnv, Message)]
 496                         -- Innermost first.  Monadic so that we have a chance
 497                         -- to deal with bound type variables just before error
 498                         -- message construction
 499 \end{code}
 500
 501
 502 %************************************************************************
 503 %*                                                                      *
 504                 The local renamer environment
 505 %*                                                                      *
 506 %************************************************************************
 507
 508 \begin{code}
 509 data RnLclEnv
 510   = RnLclEnv {
 511         rn_mode :: RnMode,
 512         rn_lenv :: LocalRdrEnv          -- Local name envt
 513                 --   Does *not* include global name envt; may shadow it
 514                 --   Includes both ordinary variables and type variables;
 515                 --   they are kept distinct because tyvar have a different
 516                 --   occurrence contructor (Name.TvOcc)
 517                 -- We still need the unsullied global name env so that
 518                 --   we can look up record field names
 519      }
 520
 521 data RnMode = SourceMode                -- Renaming source code
 522             | InterfaceMode Module      -- Renaming interface declarations from M
 523             | CmdLineMode               -- Renaming a command-line expression
 524
 525 isInterfaceMode (InterfaceMode _) = True
 526 isInterfaceMode _                 = False
 527
 528 isCmdLineMode CmdLineMode = True
 529 isCmdLineMode _ = False
 530 \end{code}
 531
 532
 533 %************************************************************************
 534 %*                                                                      *
 535                         EntityUsage
 536 %*                                                                      *
 537 %************************************************************************
 538
 539 EntityUsage tells what things are actually need in order to compile this
 540 module.  It is used for generating the usage-version field of the ModIface.
 541
 542 Note that we do not record version info for entities from
 543 other (non-home) packages.  If the package changes, GHC doesn't help.
 544
 545 \begin{code}
 546 type EntityUsage = NameSet
 547         -- The Names are all the (a) home-package
 548         --                       (b) "big" (i.e. no data cons, class ops)
 549         --                       (c) non-locally-defined
 550         --                       (d) non-wired-in
 551         -- names that have been slurped in so far.
 552         -- This is used to generate the "usage" information for this module.
 553
 554 emptyUsages :: EntityUsage
 555 emptyUsages = emptyNameSet
 556 \end{code}
 557
 558
 559 %************************************************************************
 560 %*                                                                      *
 561         Operations over ImportAvails
 562 %*                                                                      *
 563 %************************************************************************
 564
 565 ImportAvails summarises what was imported from where, irrespective
 566 of whether the imported htings are actually used or not
 567 It is used      * when processing the export list
 568                 * when constructing usage info for the inteface file
 569                 * to identify the list of directly imported modules
 570                         for initialisation purposes
 571                 * when figuring out what things are really unused
 572
 573 \begin{code}
 574 data ImportAvails
 575    = ImportAvails {
 576         imp_env :: AvailEnv,
 577                 -- All the things that are available from the import
 578                 -- Its domain is all the "main" things;
 579                 -- i.e. *excluding* class ops and constructors
 580                 --      (which appear inside their parent AvailTC)
 581
 582         imp_qual :: ModuleEnv AvailEnv,
 583                 -- Used to figure out "module M" export specifiers
 584                 -- (see 1.4 Report Section 5.1.1).  Ultimately, we want to find
 585                 -- everything that is unambiguously in scope as 'M.x'
 586                 -- and where plain 'x' is (perhaps ambiguously) in scope.
 587                 -- So the starting point is all things that are in scope as 'M.x',
 588                 -- which is what this field tells us.
 589                 --
 590                 -- Domain is the *module qualifier* for imports.
 591                 --   e.g.        import List as Foo
 592                 -- would add a binding Foo |-> ...stuff from List...
 593                 -- to imp_qual.
 594                 -- We keep the stuff as an AvailEnv so that it's easy to
 595                 -- combine stuff coming from different (unqualified)
 596                 -- imports of the same module
 597
 598         imp_mods :: ModuleEnv (Module, Bool),
 599                 -- Domain is all directly-imported modules
 600                 -- Bool is True if there was an unrestricted import
 601                 --      (i.e. not a selective list)
 602                 -- We need the Module in the range because we can't get
 603                 --      the keys of a ModuleEnv
 604                 -- Used
 605                 --   (a) to help construct the usage information in
 606                 --       the interface file; if we import everything we
 607                 --       need to recompile if the module version changes
 608                 --   (b) to specify what child modules to initialise
 609
 610         imp_dep_mods :: ModuleEnv (ModuleName, IsBootInterface),
 611                 -- Home-package modules needed by the module being compiled
 612                 --
 613                 -- It doesn't matter whether any of these dependencies are actually
 614                 -- *used* when compiling the module; they are listed if they are below
 615                 -- it at all.  For example, suppose M imports A which imports X.  Then
 616                 -- compiling M might not need to consult X.hi, but X is still listed
 617                 -- in M's dependencies.
 618
 619         imp_dep_pkgs :: [PackageName],
 620                 -- Packages needed by the module being compiled, whether
 621                 -- directly, or via other modules in this package, or via
 622                 -- modules imported from other packages.
 623
 624         imp_orphs :: [ModuleName]
 625                 -- Orphan modules below us in the import tree
 626       }
 627
 628 emptyImportAvails :: ImportAvails
 629 emptyImportAvails = ImportAvails { imp_env      = emptyAvailEnv,
 630                                    imp_qual     = emptyModuleEnv,
 631                                    imp_mods     = emptyModuleEnv,
 632                                    imp_dep_mods = emptyModuleEnv,
 633                                    imp_dep_pkgs = [],
 634                                    imp_orphs    = [] }
 635
 636 plusImportAvails ::  ImportAvails ->  ImportAvails ->  ImportAvails
 637 plusImportAvails
 638   (ImportAvails { imp_env = env1, imp_qual = unqual1, imp_mods = mods1,
 639                   imp_dep_mods = dmods1, imp_dep_pkgs = dpkgs1, imp_orphs = orphs1 })
 640   (ImportAvails { imp_env = env2, imp_qual = unqual2, imp_mods = mods2,
 641                   imp_dep_mods = dmods2, imp_dep_pkgs = dpkgs2, imp_orphs = orphs2 })
 642   = ImportAvails { imp_env      = env1 `plusAvailEnv` env2,
 643                    imp_qual     = plusModuleEnv_C plusAvailEnv unqual1 unqual2,
 644                    imp_mods     = mods1  `plusModuleEnv` mods2,
 645                    imp_dep_mods = plusModuleEnv_C plus_mod_dep dmods1 dmods2,
 646                    imp_dep_pkgs = dpkgs1 `unionLists` dpkgs2,
 647                    imp_orphs    = orphs1 `unionLists` orphs2 }
 648   where
 649     plus_mod_dep (m1, boot1) (m2, boot2)
 650         = WARN( not (m1 == m2), (ppr m1 <+> ppr m2) $$ (ppr boot1 <+> ppr boot2) )
 651                 -- Check mod-names match
 652           (m1, boot1 && boot2)  -- If either side can "see" a non-hi-boot interface, use that
 653 \end{code}
 654
 655 %************************************************************************
 656 %*                                                                      *
 657         Avails, AvailEnv, etc
 658 %*                                                                      *
 659 v%************************************************************************
 660
 661 \begin{code}
 662 plusAvail (Avail n1)       (Avail n2)       = Avail n1
 663 plusAvail (AvailTC n1 ns1) (AvailTC n2 ns2) = AvailTC n2 (ns1 `unionLists` ns2)
 664 -- Added SOF 4/97
 665 #ifdef DEBUG
 666 plusAvail a1 a2 = pprPanic "RnEnv.plusAvail" (hsep [ppr a1,ppr a2])
 667 #endif
 668
 669 -------------------------
 670 pruneAvails :: (Name -> Bool)   -- Keep if this is True
 671             -> [AvailInfo]
 672             -> [AvailInfo]
 673 pruneAvails keep avails
 674   = mapMaybe del avails
 675   where
 676     del :: AvailInfo -> Maybe AvailInfo -- Nothing => nothing left!
 677     del (Avail n) | keep n    = Just (Avail n)
 678                   | otherwise = Nothing
 679     del (AvailTC n ns) | null ns'  = Nothing
 680                        | otherwise = Just (AvailTC n ns')
 681                        where
 682                          ns' = filter keep ns
 683 \end{code}
 684
 685 ---------------------------------------
 686         AvailEnv and friends
 687 ---------------------------------------
 688
 689 \begin{code}
 690 type AvailEnv = NameEnv AvailInfo       -- Maps a Name to the AvailInfo that contains it
 691
 692 emptyAvailEnv :: AvailEnv
 693 emptyAvailEnv = emptyNameEnv
 694
 695 unitAvailEnv :: AvailInfo -> AvailEnv
 696 unitAvailEnv a = unitNameEnv (availName a) a
 697
 698 plusAvailEnv :: AvailEnv -> AvailEnv -> AvailEnv
 699 plusAvailEnv = plusNameEnv_C plusAvail
 700
 701 lookupAvailEnv_maybe :: AvailEnv -> Name -> Maybe AvailInfo
 702 lookupAvailEnv_maybe = lookupNameEnv
 703
 704 lookupAvailEnv :: AvailEnv -> Name -> AvailInfo
 705 lookupAvailEnv env n = case lookupNameEnv env n of
 706                          Just avail -> avail
 707                          Nothing    -> pprPanic "lookupAvailEnv" (ppr n)
 708
 709 availEnvElts = nameEnvElts
 710
 711 addAvail :: AvailEnv -> AvailInfo -> AvailEnv
 712 addAvail avails avail = extendNameEnv_C plusAvail avails (availName avail) avail
 713
 714 mkAvailEnv :: [AvailInfo] -> AvailEnv
 715         -- 'avails' may have several items with the same availName
 716         -- E.g  import Ix( Ix(..), index )
 717         -- will give Ix(Ix,index,range) and Ix(index)
 718         -- We want to combine these; addAvail does that
 719 mkAvailEnv avails = foldl addAvail emptyAvailEnv avails
 720 \end{code}
 721
 722 %************************************************************************
 723 %*                                                                      *
 724 \subsection{Where from}
 725 %*                                                                      *
 726 %************************************************************************
 727
 728 The @WhereFrom@ type controls where the renamer looks for an interface file
 729
 730 \begin{code}
 731 data WhereFrom
 732   = ImportByUser IsBootInterface        -- Ordinary user import (perhaps {-# SOURCE #-})
 733
 734   | ImportForUsage IsBootInterface      -- Import when chasing usage info from an interaface file
 735                                         --      Failure in this case is not an error
 736
 737   | ImportBySystem                      -- Non user import.
 738
 739 instance Outputable WhereFrom where
 740   ppr (ImportByUser is_boot) | is_boot     = ptext SLIT("{- SOURCE -}")
 741                              | otherwise   = empty
 742   ppr (ImportForUsage is_boot) | is_boot   = ptext SLIT("{- USAGE SOURCE -}")
 743                                | otherwise = ptext SLIT("{- USAGE -}")
 744   ppr ImportBySystem                       = ptext SLIT("{- SYSTEM -}")
 745 \end{code}
 746
 747
 748 %************************************************************************
 749 %*                                                                      *
 750 \subsection[Inst-types]{@Inst@ types}
 751 %*                                                                      *
 752 v%************************************************************************
 753
 754 An @Inst@ is either a dictionary, an instance of an overloaded
 755 literal, or an instance of an overloaded value.  We call the latter a
 756 ``method'' even though it may not correspond to a class operation.
 757 For example, we might have an instance of the @double@ function at
 758 type Int, represented by
 759
 760         Method 34 doubleId [Int] origin
 761
 762 \begin{code}
 763 data Inst
 764   = Dict
 765         Id
 766         TcPredType
 767         InstLoc
 768
 769   | Method
 770         Id
 771
 772         TcId    -- The overloaded function
 773                         -- This function will be a global, local, or ClassOpId;
 774                         --   inside instance decls (only) it can also be an InstId!
 775                         -- The id needn't be completely polymorphic.
 776                         -- You'll probably find its name (for documentation purposes)
 777                         --        inside the InstOrigin
 778
 779         [TcType]        -- The types to which its polymorphic tyvars
 780                         --      should be instantiated.
 781                         -- These types must saturate the Id's foralls.
 782
 783         TcThetaType     -- The (types of the) dictionaries to which the function
 784                         -- must be applied to get the method
 785
 786         TcTauType       -- The tau-type of the method
 787
 788         InstLoc
 789
 790         -- INVARIANT 1: in (Method u f tys theta tau loc)
 791         --      type of (f tys dicts(from theta)) = tau
 792
 793         -- INVARIANT 2: tau must not be of form (Pred -> Tau)
 794         --   Reason: two methods are considerd equal if the
 795         --           base Id matches, and the instantiating types
 796         --           match.  The TcThetaType should then match too.
 797         --   This only bites in the call to tcInstClassOp in TcClassDcl.mkMethodBind
 798
 799   | LitInst
 800         Id
 801         HsOverLit       -- The literal from the occurrence site
 802                         --      INVARIANT: never a rebindable-syntax literal
 803                         --      Reason: tcSyntaxName does unification, and we
 804                         --              don't want to deal with that during tcSimplify
 805         TcType          -- The type at which the literal is used
 806         InstLoc
 807 \end{code}
 808
 809 @Insts@ are ordered by their class/type info, rather than by their
 810 unique.  This allows the context-reduction mechanism to use standard finite
 811 maps to do their stuff.
 812
 813 \begin{code}
 814 instance Ord Inst where
 815   compare = cmpInst
 816
 817 instance Eq Inst where
 818   (==) i1 i2 = case i1 `cmpInst` i2 of
 819                  EQ    -> True
 820                  other -> False
 821
 822 cmpInst (Dict _ pred1 _)          (Dict _ pred2 _)          = pred1 `tcCmpPred` pred2
 823 cmpInst (Dict _ _ _)              other                     = LT
 824
 825 cmpInst (Method _ _ _ _ _ _)      (Dict _ _ _)              = GT
 826 cmpInst (Method _ id1 tys1 _ _ _) (Method _ id2 tys2 _ _ _) = (id1 `compare` id2) `thenCmp` (tys1 `tcCmpTypes` tys2)
 827 cmpInst (Method _ _ _ _ _ _)      other                     = LT
 828
 829 cmpInst (LitInst _ _ _ _)         (Dict _ _ _)              = GT
 830 cmpInst (LitInst _ _ _ _)         (Method _ _ _ _ _ _)      = GT
 831 cmpInst (LitInst _ lit1 ty1 _)    (LitInst _ lit2 ty2 _)    = (lit1 `compare` lit2) `thenCmp` (ty1 `tcCmpType` ty2)
 832 \end{code}
 833
 834
 835 %************************************************************************
 836 %*                                                                      *
 837 \subsection[Inst-collections]{LIE: a collection of Insts}
 838 %*                                                                      *
 839 %************************************************************************
 840
 841 \begin{code}
 842 type LIE = Bag Inst
 843
 844 isEmptyLIE        = isEmptyBag
 845 emptyLIE          = emptyBag
 846 unitLIE inst      = unitBag inst
 847 mkLIE insts       = listToBag insts
 848 plusLIE lie1 lie2 = lie1 `unionBags` lie2
 849 consLIE inst lie  = inst `consBag` lie
 850 plusLIEs lies     = unionManyBags lies
 851 lieToList         = bagToList
 852 listToLIE         = listToBag
 853 \end{code}
 854
 855
 856 %************************************************************************
 857 %*                                                                      *
 858 \subsection[Inst-origin]{The @InstOrigin@ type}
 859 %*                                                                      *
 860 %************************************************************************
 861
 862 The @InstOrigin@ type gives information about where a dictionary came from.
 863 This is important for decent error message reporting because dictionaries
 864 don't appear in the original source code.  Doubtless this type will evolve...
 865
 866 It appears in TcMonad because there are a couple of error-message-generation
 867 functions that deal with it.
 868
 869 \begin{code}
 870 data InstLoc = InstLoc InstOrigin SrcLoc ErrCtxt
 871
 872 instLocSrcLoc :: InstLoc -> SrcLoc
 873 instLocSrcLoc (InstLoc _ src_loc _) = src_loc
 874
 875 data InstOrigin
 876   = OccurrenceOf Name           -- Occurrence of an overloaded identifier
 877
 878   | IPOcc (IPName Name)         -- Occurrence of an implicit parameter
 879   | IPBind (IPName Name)        -- Binding site of an implicit parameter
 880
 881   | RecordUpdOrigin
 882
 883   | DataDeclOrigin              -- Typechecking a data declaration
 884
 885   | InstanceDeclOrigin          -- Typechecking an instance decl
 886
 887   | LiteralOrigin HsOverLit     -- Occurrence of a literal
 888
 889   | PatOrigin RenamedPat
 890
 891   | ArithSeqOrigin RenamedArithSeqInfo -- [x..], [x..y] etc
 892   | PArrSeqOrigin  RenamedArithSeqInfo -- [:x..y:] and [:x,y..z:]
 893
 894   | SignatureOrigin             -- A dict created from a type signature
 895   | Rank2Origin                 -- A dict created when typechecking the argument
 896                                 -- of a rank-2 typed function
 897
 898   | DoOrigin                    -- The monad for a do expression
 899   | ProcOrigin                  -- A proc expression
 900
 901   | ClassDeclOrigin             -- Manufactured during a class decl
 902
 903   | InstanceSpecOrigin  Class   -- in a SPECIALIZE instance pragma
 904                         Type
 905
 906         -- When specialising instances the instance info attached to
 907         -- each class is not yet ready, so we record it inside the
 908         -- origin information.  This is a bit of a hack, but it works
 909         -- fine.  (Patrick is to blame [WDP].)
 910
 911   | ValSpecOrigin       Name    -- in a SPECIALIZE pragma for a value
 912
 913         -- Argument or result of a ccall
 914         -- Dictionaries with this origin aren't actually mentioned in the
 915         -- translated term, and so need not be bound.  Nor should they
 916         -- be abstracted over.
 917
 918   | CCallOrigin         String                  -- CCall label
 919                         (Maybe RenamedHsExpr)   -- Nothing if it's the result
 920                                                 -- Just arg, for an argument
 921
 922   | LitLitOrigin        String  -- the litlit
 923
 924   | UnknownOrigin       -- Help! I give up...
 925 \end{code}
 926
 927 \begin{code}
 928 pprInstLoc :: InstLoc -> SDoc
 929 pprInstLoc (InstLoc orig locn ctxt)
 930   = hsep [text "arising from", pp_orig orig, text "at", ppr locn]
 931   where
 932     pp_orig (OccurrenceOf name)
 933         = hsep [ptext SLIT("use of"), quotes (ppr name)]
 934     pp_orig (IPOcc name)
 935         = hsep [ptext SLIT("use of implicit parameter"), quotes (ppr name)]
 936     pp_orig (IPBind name)
 937         = hsep [ptext SLIT("binding for implicit parameter"), quotes (ppr name)]
 938     pp_orig RecordUpdOrigin
 939         = ptext SLIT("a record update")
 940     pp_orig DataDeclOrigin
 941         = ptext SLIT("the data type declaration")
 942     pp_orig InstanceDeclOrigin
 943         = ptext SLIT("the instance declaration")
 944     pp_orig (LiteralOrigin lit)
 945         = hsep [ptext SLIT("the literal"), quotes (ppr lit)]
 946     pp_orig (PatOrigin pat)
 947         = hsep [ptext SLIT("the pattern"), quotes (ppr pat)]
 948     pp_orig (ArithSeqOrigin seq)
 949         = hsep [ptext SLIT("the arithmetic sequence"), quotes (ppr seq)]
 950     pp_orig (PArrSeqOrigin seq)
 951         = hsep [ptext SLIT("the parallel array sequence"), quotes (ppr seq)]
 952     pp_orig (SignatureOrigin)
 953         =  ptext SLIT("a type signature")
 954     pp_orig (Rank2Origin)
 955         =  ptext SLIT("a function with an overloaded argument type")
 956     pp_orig (DoOrigin)
 957         =  ptext SLIT("a do statement")
 958     pp_orig (ProcOrigin)
 959         =  ptext SLIT("a proc expression")
 960     pp_orig (ClassDeclOrigin)
 961         =  ptext SLIT("a class declaration")
 962     pp_orig (InstanceSpecOrigin clas ty)
 963         = hsep [text "a SPECIALIZE instance pragma; class",
 964                 quotes (ppr clas), text "type:", ppr ty]
 965     pp_orig (ValSpecOrigin name)
 966         = hsep [ptext SLIT("a SPECIALIZE user-pragma for"), quotes (ppr name)]
 967     pp_orig (CCallOrigin clabel Nothing{-ccall result-})
 968         = hsep [ptext SLIT("the result of the _ccall_ to"), quotes (text clabel)]
 969     pp_orig (CCallOrigin clabel (Just arg_expr))
 970         = hsep [ptext SLIT("an argument in the _ccall_ to"), quotes (text clabel) <> comma,
 971                 text "namely", quotes (ppr arg_expr)]
 972     pp_orig (LitLitOrigin s)
 973         = hsep [ptext SLIT("the ``literal-literal''"), quotes (text s)]
 974     pp_orig (UnknownOrigin)
 975         = ptext SLIT("...oops -- I don't know where the overloading came from!")
 976 \end{code}