[project @ 2005-01-31 15:48:13 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         TcRnIf, TcRn, TcM, RnM, IfM, IfL, IfG, -- The monad is opaque outside this module
7         TcRef,
8
9         -- The environment types
10         Env(..), 
11         TcGblEnv(..), TcLclEnv(..), 
12         IfGblEnv(..), IfLclEnv(..), 
13
14         -- Ranamer types
15         ErrCtxt,
16         ImportAvails(..), emptyImportAvails, plusImportAvails, 
17         plusAvail, pruneAvails,  
18         AvailEnv, emptyAvailEnv, unitAvailEnv, plusAvailEnv, 
19         mkAvailEnv, lookupAvailEnv, lookupAvailEnv_maybe, availEnvElts, addAvail,
20         WhereFrom(..), mkModDeps,
21
22         -- Typechecker types
23         TcTyThing(..), GadtRefinement,
24
25         -- Template Haskell
26         ThStage(..), topStage, topSpliceStage,
27         ThLevel, impLevel, topLevel,
28
29         -- Arrows
30         ArrowCtxt(..), topArrowCtxt, ProcLevel, topProcLevel, 
31
32         -- Insts
33         Inst(..), InstOrigin(..), InstLoc(..), pprInstLoc, 
34         instLocSrcLoc, instLocSrcSpan,
35         LIE, emptyLIE, unitLIE, plusLIE, consLIE, 
36         plusLIEs, mkLIE, isEmptyLIE, lieToList, listToLIE,
37
38         -- Misc other types
39         TcId, TcIdSet, TcDictBinds
40   ) where
41
42 #include "HsVersions.h"
43
44 import HsSyn            ( PendingSplice, HsOverLit, LRuleDecl, LForeignDecl,
45                           ArithSeqInfo, DictBinds, LHsBinds )
46 import HscTypes         ( FixityEnv,
47                           HscEnv, TypeEnv, TyThing, 
48                           GenAvailInfo(..), AvailInfo, HscSource(..),
49                           availName, IsBootInterface, Deprecations )
50 import Packages         ( PackageId )
51 import Type             ( Type, TvSubstEnv, pprParendType )
52 import TcType           ( TcTyVarSet, TcType, TcTauType, TcThetaType, SkolemInfo,
53                           TcPredType, TcKind, tcCmpPred, tcCmpType, tcCmpTypes )
54 import InstEnv          ( DFunId, InstEnv )
55 import IOEnv
56 import RdrName          ( GlobalRdrEnv, LocalRdrEnv )
57 import Name             ( Name )
58 import NameEnv
59 import NameSet          ( NameSet, unionNameSets, DefUses )
60 import OccName          ( OccEnv )
61 import Var              ( Id, TyVar )
62 import VarEnv           ( TidyEnv )
63 import Module
64 import SrcLoc           ( SrcSpan, SrcLoc, srcSpanStart )
65 import VarSet           ( IdSet )
66 import ErrUtils         ( Messages, Message )
67 import UniqSupply       ( UniqSupply )
68 import BasicTypes       ( IPName )
69 import Util             ( thenCmp )
70 import Bag
71 import Outputable
72 import Maybe            ( mapMaybe )
73 import ListSetOps       ( unionLists )
74 \end{code}
75
76
77 %************************************************************************
78 %*                                                                      *
79                Standard monad definition for TcRn
80     All the combinators for the monad can be found in TcRnMonad
81 %*                                                                      *
82 %************************************************************************
83
84 The monad itself has to be defined here, because it is mentioned by ErrCtxt
85
86 \begin{code}
87 type TcRef a     = IORef a
88 type TcId        = Id                   -- Type may be a TcType
89 type TcIdSet     = IdSet
90 type TcDictBinds = DictBinds TcId       -- Bag of dictionary bindings
91
92
93
94 type TcRnIf a b c = IOEnv (Env a b) c
95 type IfM lcl a  = TcRnIf IfGblEnv lcl a         -- Iface stuff
96 type IfG a  = IfM () a                          -- Top level
97 type IfL a  = IfM IfLclEnv a                    -- Nested
98 type TcRn a = TcRnIf TcGblEnv TcLclEnv a
99 type RnM  a = TcRn a            -- Historical
100 type TcM  a = TcRn a            -- Historical
101 \end{code}
102
103
104 %************************************************************************
105 %*                                                                      *
106                 The main environment types
107 %*                                                                      *
108 %************************************************************************
109
110 \begin{code}
111 data Env gbl lcl        -- Changes as we move into an expression
112   = Env {
113         env_top  :: HscEnv,     -- Top-level stuff that never changes
114                                 -- Includes all info about imported things
115
116         env_us   :: TcRef UniqSupply,   -- Unique supply for local varibles
117
118         env_gbl  :: gbl,        -- Info about things defined at the top level
119                                 -- of the module being compiled
120
121         env_lcl  :: lcl         -- Nested stuff; changes as we go into 
122                                 -- an expression
123     }
124
125 -- TcGblEnv describes the top-level of the module at the 
126 -- point at which the typechecker is finished work.
127 -- It is this structure that is handed on to the desugarer
128
129 data TcGblEnv
130   = TcGblEnv {
131         tcg_mod     :: Module,          -- Module being compiled
132         tcg_src     :: HscSource,       -- What kind of module 
133                                         -- (regular Haskell, hs-boot, ext-core)
134
135         tcg_rdr_env :: GlobalRdrEnv,    -- Top level envt; used during renaming
136         tcg_default :: Maybe [Type],    -- Types used for defaulting
137                                         -- Nothing => no 'default' decl
138
139         tcg_fix_env  :: FixityEnv,      -- Just for things in this module
140
141         tcg_type_env :: TypeEnv,        -- Global type env for the module we are compiling now
142                 -- All TyCons and Classes (for this module) end up in here right away,
143                 -- along with their derived constructors, selectors.
144                 --
145                 -- (Ids defined in this module start in the local envt, 
146                 --  though they move to the global envt during zonking)
147
148         tcg_type_env_var :: TcRef TypeEnv,      
149                 -- Used only to initialise the interface-file
150                 -- typechecker in initIfaceTcRn, so that it can see stuff
151                 -- bound in this module when dealing with hi-boot recursions
152                 -- Updated at intervals (e.g. after dealing with types and classes)
153         
154         tcg_inst_env :: InstEnv,        -- Instance envt for *home-package* modules
155                                         -- Includes the dfuns in tcg_insts
156                 -- Now a bunch of things about this module that are simply 
157                 -- accumulated, but never consulted until the end.  
158                 -- Nevertheless, it's convenient to accumulate them along 
159                 -- with the rest of the info from this module.
160         tcg_exports :: NameSet,         -- What is exported
161         tcg_imports :: ImportAvails,    -- Information about what was imported 
162                                         --    from where, including things bound
163                                         --    in this module
164
165         tcg_dus :: DefUses,     -- What is defined in this module and what is used.
166                                 -- The latter is used to generate 
167                                 --      (a) version tracking; no need to recompile if these
168                                 --              things have not changed version stamp
169                                 --      (b) unused-import info
170
171         tcg_keep :: TcRef NameSet,      -- Locally-defined top-level names to keep alive
172                 -- "Keep alive" means give them an Exported flag, so
173                 -- that the simplifier does not discard them as dead 
174                 -- code, and so that they are exposed in the interface file
175                 -- (but not to export to the user).
176                 --
177                 -- Some things, like dict-fun Ids and default-method Ids are 
178                 -- "born" with the Exported flag on, for exactly the above reason,
179                 -- but some we only discover as we go.  Specifically:
180                 --      * The to/from functions for generic data types
181                 --      * Top-level variables appearing free in the RHS of an orphan rule
182                 --      * Top-level variables appearing free in a TH bracket
183
184         tcg_inst_uses :: TcRef NameSet, -- Home-package Dfuns actually used 
185                 -- Used to generate version dependencies
186                 -- This records usages, rather like tcg_dus, but it has to
187                 -- be a mutable variable so it can be augmented 
188                 -- when we look up an instance.  These uses of dfuns are
189                 -- rather like the free variables of the program, but
190                 -- are implicit instead of explicit.
191
192         tcg_th_used :: TcRef Bool,      -- True <=> Template Haskell syntax used
193                 -- We need this so that we can generate a dependency on the
194                 -- Template Haskell package, becuase the desugarer is going to
195                 -- emit loads of references to TH symbols.  It's rather like 
196                 -- tcg_inst_uses; the reference is implicit rather than explicit,
197                 -- so we have to zap a mutable variable.
198
199                 -- The next fields accumulate the payload of the module
200                 -- The binds, rules and foreign-decl fiels are collected
201                 -- initially in un-zonked form and are finally zonked in tcRnSrcDecls
202         tcg_binds   :: LHsBinds Id,             -- Value bindings in this module
203         tcg_deprecs :: Deprecations,            -- ...Deprecations 
204         tcg_insts   :: [DFunId],                -- ...Instances
205         tcg_rules   :: [LRuleDecl Id],          -- ...Rules
206         tcg_fords   :: [LForeignDecl Id]        -- ...Foreign import & exports
207     }
208 \end{code}
209
210 %************************************************************************
211 %*                                                                      *
212                 The interface environments
213               Used when dealing with IfaceDecls
214 %*                                                                      *
215 %************************************************************************
216
217 \begin{code}
218 data IfGblEnv 
219   = IfGblEnv {
220         -- The type environment for the module being compiled,
221         -- in case the interface refers back to it via a reference that
222         -- was originally a hi-boot file.
223         -- We need the module name so we can test when it's appropriate
224         -- to look in this env.
225         if_rec_types :: Maybe (Module, IfG TypeEnv)
226                 -- Allows a read effect, so it can be in a mutable
227                 -- variable; c.f. handling the external package type env
228                 -- Nothing => interactive stuff, no loops possible
229     }
230
231 data IfLclEnv
232   = IfLclEnv {
233         -- The module for the current IfaceDecl
234         -- So if we see   f = \x -> x
235         -- it means M.f = \x -> x, where M is the if_mod
236         if_mod :: Module,
237
238         -- The field is used only for error reporting
239         -- if (say) there's a Lint error in it
240         if_loc :: SDoc,
241                 -- Where the interface came from:
242                 --      .hi file, or GHCi state, or ext core
243                 -- plus which bit is currently being examined
244
245         if_tv_env  :: OccEnv TyVar,     -- Nested tyvar bindings
246         if_id_env  :: OccEnv Id         -- Nested id binding
247     }
248 \end{code}
249
250
251 %************************************************************************
252 %*                                                                      *
253                 The local typechecker environment
254 %*                                                                      *
255 %************************************************************************
256
257 The Global-Env/Local-Env story
258 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
259 During type checking, we keep in the tcg_type_env
260         * All types and classes
261         * All Ids derived from types and classes (constructors, selectors)
262
263 At the end of type checking, we zonk the local bindings,
264 and as we do so we add to the tcg_type_env
265         * Locally defined top-level Ids
266
267 Why?  Because they are now Ids not TcIds.  This final GlobalEnv is
268         a) fed back (via the knot) to typechecking the 
269            unfoldings of interface signatures
270         b) used in the ModDetails of this module
271
272 \begin{code}
273 data TcLclEnv           -- Changes as we move inside an expression
274                         -- Discarded after typecheck/rename; not passed on to desugarer
275   = TcLclEnv {
276         tcl_loc  :: SrcSpan,            -- Source span
277         tcl_ctxt :: ErrCtxt,            -- Error context
278         tcl_errs :: TcRef Messages,     -- Place to accumulate errors
279
280         tcl_th_ctxt    :: ThStage,      -- Template Haskell context
281         tcl_arrow_ctxt :: ArrowCtxt,    -- Arrow-notation context
282
283         tcl_rdr :: LocalRdrEnv,         -- Local name envt
284                 -- Maintained during renaming, of course, but also during
285                 -- type checking, solely so that when renaming a Template-Haskell
286                 -- splice we have the right environment for the renamer.
287                 -- 
288                 --   Does *not* include global name envt; may shadow it
289                 --   Includes both ordinary variables and type variables;
290                 --   they are kept distinct because tyvar have a different
291                 --   occurrence contructor (Name.TvOcc)
292                 -- We still need the unsullied global name env so that
293                 --   we can look up record field names
294
295         tcl_env  :: NameEnv TcTyThing,  -- The local type environment: Ids and TyVars
296                                         -- defined in this module
297                                         
298         tcl_tyvars :: TcRef TcTyVarSet, -- The "global tyvars"
299                         -- Namely, the in-scope TyVars bound in tcl_env, 
300                         -- plus the tyvars mentioned in the types of Ids bound in tcl_lenv
301                         -- Why mutable? see notes with tcGetGlobalTyVars
302
303         tcl_lie   :: TcRef LIE,         -- Place to accumulate type constraints
304         tcl_gadt  :: GadtRefinement     -- The current type refinement for GADTs
305
306 -----------------------------------------------------------
307 -- Not yet; it's a new complication and I want to see whether it bites
308 --      tcl_given :: [Inst]             -- Insts available in the current context (see Note [Given Insts])
309 -----------------------------------------------------------
310     }
311
312 type GadtRefinement = TvSubstEnv        -- Binds rigid type variables to their refinements
313
314 {- Note [Given Insts]
315    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~
316 Because of GADTs, we have to pass inwards the Insts provided by type signatures 
317 and existential contexts. Consider
318         data T a where { T1 :: b -> b -> T [b] }
319         f :: Eq a => T a -> Bool
320         f (T1 x y) = [x]==[y]
321
322 The constructor T1 binds an existential variable 'b', and we need Eq [b].
323 Well, we have it, because Eq a refines to Eq [b], but we can only spot that if we 
324 pass it inwards.
325
326 -}
327
328 ---------------------------
329 -- Template Haskell levels 
330 ---------------------------
331
332 type ThLevel = Int      
333         -- Indicates how many levels of brackets we are inside
334         --      (always >= 0)
335         -- Incremented when going inside a bracket,
336         -- decremented when going inside a splice
337
338 impLevel, topLevel :: ThLevel
339 topLevel = 1    -- Things defined at top level of this module
340 impLevel = 0    -- Imported things; they can be used inside a top level splice
341 --
342 -- For example: 
343 --      f = ...
344 --      g1 = $(map ...)         is OK
345 --      g2 = $(f ...)           is not OK; because we havn't compiled f yet
346
347
348 data ThStage
349   = Comp                                -- Ordinary compiling, at level topLevel
350   | Splice ThLevel                      -- Inside a splice
351   | Brack  ThLevel                      -- Inside brackets; 
352            (TcRef [PendingSplice])      --   accumulate pending splices here
353            (TcRef LIE)                  --   and type constraints here
354 topStage, topSpliceStage :: ThStage
355 topStage       = Comp
356 topSpliceStage = Splice (topLevel - 1)  -- Stage for the body of a top-level splice
357
358
359 ---------------------------
360 -- Arrow-notation stages
361 ---------------------------
362
363 -- In arrow notation, a variable bound by a proc (or enclosed let/kappa)
364 -- is not in scope to the left of an arrow tail (-<).  For example
365 --
366 --      proc x -> (e1 -< e2)
367 --
368 -- Here, x is not in scope in e1, but it is in scope in e2.  This can get 
369 -- a bit complicated:
370 --
371 --      let x = 3 in
372 --      prox y -> (proc z -> e1) -< e2
373 --
374 -- Here, x and z are in scope in e1, but y is not.  Here's how we track this:
375 --      a) Assign an "proc level" to each proc, being the number of
376 --         lexically-enclosing procs + 1.  
377 --      b) Assign to each local variable the proc-level of its lexically
378 --         enclosing proc.
379 --      c) Keep a list of out-of-scope procs.  When moving to the left of
380 --         an arrow-tail, add the proc-level of the immediately enclosing
381 --         proc to the list.
382 --      d) When looking up a variable, complain if its proc-level is in
383 --         the banned list
384
385 type ProcLevel = Int    -- Always >= 0
386 topProcLevel = 0        -- Not inside any proc
387
388 data ArrowCtxt = ArrCtxt { proc_level :: ProcLevel,     -- Current level
389                            proc_banned :: [ProcLevel] } -- Out of scope proc-levels
390
391 topArrowCtxt = ArrCtxt { proc_level = topProcLevel, proc_banned = [] }
392
393 ---------------------------
394 -- TcTyThing
395 ---------------------------
396
397 data TcTyThing
398   = AGlobal TyThing                     -- Used only in the return type of a lookup
399
400   | ATcId   TcId ThLevel ProcLevel      -- Ids defined in this module; may not be fully zonked
401
402   | ATyVar  Name TcType                 -- Type variables; tv -> type.  It can't just be a TyVar
403                                         -- that is mutated to point to the type it is bound to,
404                                         -- because that would make it a wobbly type, and we
405                                         -- want pattern-bound lexically-scoped type variables to
406                                         -- be able to stand for rigid types
407
408   | AThing  TcKind                      -- Used temporarily, during kind checking, for the
409                                         --      tycons and clases in this recursive group
410
411 instance Outputable TcTyThing where     -- Debugging only
412    ppr (AGlobal g)      = ppr g
413    ppr (ATcId g tl pl)  = text "Identifier" <> 
414                           ifPprDebug (brackets (ppr g <> comma <> ppr tl <> comma <> ppr pl))
415    ppr (ATyVar tv ty)   = text "Type variable" <+> quotes (ppr tv) <+> pprParendType ty
416    ppr (AThing k)       = text "AThing" <+> ppr k
417 \end{code}
418
419 \begin{code}
420 type ErrCtxt = [TidyEnv -> TcM (TidyEnv, Message)]      
421                         -- Innermost first.  Monadic so that we have a chance
422                         -- to deal with bound type variables just before error
423                         -- message construction
424 \end{code}
425
426
427 %************************************************************************
428 %*                                                                      *
429         Operations over ImportAvails
430 %*                                                                      *
431 %************************************************************************
432
433 ImportAvails summarises what was imported from where, irrespective
434 of whether the imported things are actually used or not
435 It is used      * when processing the export list
436                 * when constructing usage info for the inteface file
437                 * to identify the list of directly imported modules
438                         for initialisation purposes
439                 * when figuring out what things are really unused
440
441 \begin{code}
442 data ImportAvails 
443    = ImportAvails {
444         imp_env :: ModuleEnv NameSet,
445                 -- All the things imported, classified by 
446                 -- the *module qualifier* for its import
447                 --   e.g.        import List as Foo
448                 -- would add a binding Foo |-> ...stuff from List...
449                 -- to imp_env.
450                 -- 
451                 -- We need to classify them like this so that we can figure out 
452                 -- "module M" export specifiers in an export list 
453                 -- (see 1.4 Report Section 5.1.1).  Ultimately, we want to find 
454                 -- everything that is unambiguously in scope as 'M.x'
455                 -- and where plain 'x' is (perhaps ambiguously) in scope.
456                 -- So the starting point is all things that are in scope as 'M.x',
457                 -- which is what this field tells us.
458
459         imp_mods :: ModuleEnv (Module, Maybe Bool, SrcSpan),
460                 -- Domain is all directly-imported modules
461                 -- Maybe value answers the question "is the import restricted?"
462                 --   Nothing    => unrestricted import (e.g., "import Foo")
463                 --   Just True  => restricted import, at least one entity (e.g., "import Foo(x)")
464                 --   Just False => fully restricted import (e.g., "import Foo ()")
465                 --
466                 --  A distinction is made between the first and the third in order
467                 --  to more precisely emit warnings about unused imports.
468                 --
469                 -- We need the Module in the range because we can't get
470                 --      the keys of a ModuleEnv
471                 -- Used 
472                 --   (a) to help construct the usage information in 
473                 --       the interface file; if we import everything we
474                 --       need to recompile if the module version changes
475                 --   (b) to specify what child modules to initialise
476
477         imp_dep_mods :: ModuleEnv (Module, IsBootInterface),
478                 -- Home-package modules needed by the module being compiled
479                 --
480                 -- It doesn't matter whether any of these dependencies
481                 -- are actually *used* when compiling the module; they
482                 -- are listed if they are below it at all.  For
483                 -- example, suppose M imports A which imports X.  Then
484                 -- compiling M might not need to consult X.hi, but X
485                 -- is still listed in M's dependencies.
486
487         imp_dep_pkgs :: [PackageId],
488                 -- Packages needed by the module being compiled, whether
489                 -- directly, or via other modules in this package, or via
490                 -- modules imported from other packages.
491
492         imp_orphs :: [Module]
493                 -- Orphan modules below us in the import tree
494       }
495
496 mkModDeps :: [(Module, IsBootInterface)]
497           -> ModuleEnv (Module, IsBootInterface)
498 mkModDeps deps = foldl add emptyModuleEnv deps
499                where
500                  add env elt@(m,_) = extendModuleEnv env m elt
501
502 emptyImportAvails :: ImportAvails
503 emptyImportAvails = ImportAvails { imp_env      = emptyModuleEnv, 
504                                    imp_mods     = emptyModuleEnv,
505                                    imp_dep_mods = emptyModuleEnv,
506                                    imp_dep_pkgs = [],
507                                    imp_orphs    = [] }
508
509 plusImportAvails ::  ImportAvails ->  ImportAvails ->  ImportAvails
510 plusImportAvails
511   (ImportAvails { imp_env = env1, imp_mods = mods1,
512                   imp_dep_mods = dmods1, imp_dep_pkgs = dpkgs1, imp_orphs = orphs1 })
513   (ImportAvails { imp_env = env2, imp_mods = mods2,
514                   imp_dep_mods = dmods2, imp_dep_pkgs = dpkgs2, imp_orphs = orphs2 })
515   = ImportAvails { imp_env      = plusModuleEnv_C unionNameSets env1 env2, 
516                    imp_mods     = mods1  `plusModuleEnv` mods2, 
517                    imp_dep_mods = plusModuleEnv_C plus_mod_dep dmods1 dmods2,   
518                    imp_dep_pkgs = dpkgs1 `unionLists` dpkgs2,
519                    imp_orphs    = orphs1 `unionLists` orphs2 }
520   where
521     plus_mod_dep (m1, boot1) (m2, boot2) 
522         = WARN( not (m1 == m2), (ppr m1 <+> ppr m2) $$ (ppr boot1 <+> ppr boot2) )
523                 -- Check mod-names match
524           (m1, boot1 && boot2)  -- If either side can "see" a non-hi-boot interface, use that
525 \end{code}
526
527 %************************************************************************
528 %*                                                                      *
529         Avails, AvailEnv, etc
530 %*                                                                      *
531 v%************************************************************************
532
533 \begin{code}
534 plusAvail (Avail n1)       (Avail n2)       = Avail n1
535 plusAvail (AvailTC n1 ns1) (AvailTC n2 ns2) = AvailTC n2 (ns1 `unionLists` ns2)
536 -- Added SOF 4/97
537 #ifdef DEBUG
538 plusAvail a1 a2 = pprPanic "RnEnv.plusAvail" (hsep [ppr a1,ppr a2])
539 #endif
540
541 -------------------------
542 pruneAvails :: (Name -> Bool)   -- Keep if this is True
543             -> [AvailInfo]
544             -> [AvailInfo]
545 pruneAvails keep avails
546   = mapMaybe del avails
547   where
548     del :: AvailInfo -> Maybe AvailInfo -- Nothing => nothing left!
549     del (Avail n) | keep n    = Just (Avail n)
550                   | otherwise = Nothing
551     del (AvailTC n ns) | null ns'  = Nothing
552                        | otherwise = Just (AvailTC n ns')
553                        where
554                          ns' = filter keep ns
555 \end{code}
556
557 ---------------------------------------
558         AvailEnv and friends
559 ---------------------------------------
560
561 \begin{code}
562 type AvailEnv = NameEnv AvailInfo       -- Maps a Name to the AvailInfo that contains it
563
564 emptyAvailEnv :: AvailEnv
565 emptyAvailEnv = emptyNameEnv
566
567 unitAvailEnv :: AvailInfo -> AvailEnv
568 unitAvailEnv a = unitNameEnv (availName a) a
569
570 plusAvailEnv :: AvailEnv -> AvailEnv -> AvailEnv
571 plusAvailEnv = plusNameEnv_C plusAvail
572
573 lookupAvailEnv_maybe :: AvailEnv -> Name -> Maybe AvailInfo
574 lookupAvailEnv_maybe = lookupNameEnv
575
576 lookupAvailEnv :: AvailEnv -> Name -> AvailInfo
577 lookupAvailEnv env n = case lookupNameEnv env n of
578                          Just avail -> avail
579                          Nothing    -> pprPanic "lookupAvailEnv" (ppr n)
580
581 availEnvElts = nameEnvElts
582
583 addAvail :: AvailEnv -> AvailInfo -> AvailEnv
584 addAvail avails avail = extendNameEnv_C plusAvail avails (availName avail) avail
585
586 mkAvailEnv :: [AvailInfo] -> AvailEnv
587         -- 'avails' may have several items with the same availName
588         -- E.g  import Ix( Ix(..), index )
589         -- will give Ix(Ix,index,range) and Ix(index)
590         -- We want to combine these; addAvail does that
591 mkAvailEnv avails = foldl addAvail emptyAvailEnv avails
592 \end{code}
593
594 %************************************************************************
595 %*                                                                      *
596 \subsection{Where from}
597 %*                                                                      *
598 %************************************************************************
599
600 The @WhereFrom@ type controls where the renamer looks for an interface file
601
602 \begin{code}
603 data WhereFrom 
604   = ImportByUser IsBootInterface        -- Ordinary user import (perhaps {-# SOURCE #-})
605   | ImportBySystem                      -- Non user import.
606
607 instance Outputable WhereFrom where
608   ppr (ImportByUser is_boot) | is_boot     = ptext SLIT("{- SOURCE -}")
609                              | otherwise   = empty
610   ppr ImportBySystem                       = ptext SLIT("{- SYSTEM -}")
611 \end{code}
612
613
614 %************************************************************************
615 %*                                                                      *
616 \subsection[Inst-types]{@Inst@ types}
617 %*                                                                      *
618 v%************************************************************************
619
620 An @Inst@ is either a dictionary, an instance of an overloaded
621 literal, or an instance of an overloaded value.  We call the latter a
622 ``method'' even though it may not correspond to a class operation.
623 For example, we might have an instance of the @double@ function at
624 type Int, represented by
625
626         Method 34 doubleId [Int] origin
627
628 \begin{code}
629 data Inst
630   = Dict
631         Name
632         TcPredType
633         InstLoc
634
635   | Method
636         Id
637
638         TcId    -- The overloaded function
639                         -- This function will be a global, local, or ClassOpId;
640                         --   inside instance decls (only) it can also be an InstId!
641                         -- The id needn't be completely polymorphic.
642                         -- You'll probably find its name (for documentation purposes)
643                         --        inside the InstOrigin
644
645         [TcType]        -- The types to which its polymorphic tyvars
646                         --      should be instantiated.
647                         -- These types must saturate the Id's foralls.
648
649         TcThetaType     -- The (types of the) dictionaries to which the function
650                         -- must be applied to get the method
651
652         TcTauType       -- The tau-type of the method
653
654         InstLoc
655
656         -- INVARIANT 1: in (Method u f tys theta tau loc)
657         --      type of (f tys dicts(from theta)) = tau
658
659         -- INVARIANT 2: tau must not be of form (Pred -> Tau)
660         --   Reason: two methods are considered equal if the 
661         --           base Id matches, and the instantiating types
662         --           match.  The TcThetaType should then match too.
663         --   This only bites in the call to tcInstClassOp in TcClassDcl.mkMethodBind
664
665   | LitInst
666         Name
667         HsOverLit       -- The literal from the occurrence site
668                         --      INVARIANT: never a rebindable-syntax literal
669                         --      Reason: tcSyntaxName does unification, and we
670                         --              don't want to deal with that during tcSimplify
671         TcType          -- The type at which the literal is used
672         InstLoc
673 \end{code}
674
675 @Insts@ are ordered by their class/type info, rather than by their
676 unique.  This allows the context-reduction mechanism to use standard finite
677 maps to do their stuff.
678
679 \begin{code}
680 instance Ord Inst where
681   compare = cmpInst
682
683 instance Eq Inst where
684   (==) i1 i2 = case i1 `cmpInst` i2 of
685                  EQ    -> True
686                  other -> False
687
688 cmpInst (Dict _ pred1 _)          (Dict _ pred2 _)          = pred1 `tcCmpPred` pred2
689 cmpInst (Dict _ _ _)              other                     = LT
690
691 cmpInst (Method _ _ _ _ _ _)      (Dict _ _ _)              = GT
692 cmpInst (Method _ id1 tys1 _ _ _) (Method _ id2 tys2 _ _ _) = (id1 `compare` id2) `thenCmp` (tys1 `tcCmpTypes` tys2)
693 cmpInst (Method _ _ _ _ _ _)      other                     = LT
694
695 cmpInst (LitInst _ _ _ _)         (Dict _ _ _)              = GT
696 cmpInst (LitInst _ _ _ _)         (Method _ _ _ _ _ _)      = GT
697 cmpInst (LitInst _ lit1 ty1 _)    (LitInst _ lit2 ty2 _)    = (lit1 `compare` lit2) `thenCmp` (ty1 `tcCmpType` ty2)
698 \end{code}
699
700
701 %************************************************************************
702 %*                                                                      *
703 \subsection[Inst-collections]{LIE: a collection of Insts}
704 %*                                                                      *
705 %************************************************************************
706
707 \begin{code}
708 type LIE = Bag Inst
709
710 isEmptyLIE        = isEmptyBag
711 emptyLIE          = emptyBag
712 unitLIE inst      = unitBag inst
713 mkLIE insts       = listToBag insts
714 plusLIE lie1 lie2 = lie1 `unionBags` lie2
715 consLIE inst lie  = inst `consBag` lie
716 plusLIEs lies     = unionManyBags lies
717 lieToList         = bagToList
718 listToLIE         = listToBag
719 \end{code}
720
721
722 %************************************************************************
723 %*                                                                      *
724 \subsection[Inst-origin]{The @InstOrigin@ type}
725 %*                                                                      *
726 %************************************************************************
727
728 The @InstOrigin@ type gives information about where a dictionary came from.
729 This is important for decent error message reporting because dictionaries
730 don't appear in the original source code.  Doubtless this type will evolve...
731
732 It appears in TcMonad because there are a couple of error-message-generation
733 functions that deal with it.
734
735 \begin{code}
736 data InstLoc = InstLoc InstOrigin SrcSpan ErrCtxt
737
738 instLocSrcLoc :: InstLoc -> SrcLoc
739 instLocSrcLoc (InstLoc _ src_span _) = srcSpanStart src_span
740
741 instLocSrcSpan :: InstLoc -> SrcSpan
742 instLocSrcSpan (InstLoc _ src_span _) = src_span
743
744 data InstOrigin
745   = SigOrigin SkolemInfo        -- Pattern, class decl, inst decl etc;
746                                 -- Places that bind type variables and introduce
747                                 -- available constraints
748
749   | IPBindOrigin (IPName Name)  -- Binding site of an implicit parameter
750
751         -------------------------------------------------------
752         -- The rest are all occurrences: Insts that are 'wanted'
753         -------------------------------------------------------
754   | OccurrenceOf Name           -- Occurrence of an overloaded identifier
755
756   | IPOccOrigin  (IPName Name)  -- Occurrence of an implicit parameter
757
758   | LiteralOrigin HsOverLit     -- Occurrence of a literal
759
760   | ArithSeqOrigin (ArithSeqInfo Name) -- [x..], [x..y] etc
761   | PArrSeqOrigin  (ArithSeqInfo Name) -- [:x..y:] and [:x,y..z:]
762
763   | InstSigOrigin       -- A dict occurrence arising from instantiating
764                         -- a polymorphic type during a subsumption check
765
766   | RecordUpdOrigin
767   | InstScOrigin        -- Typechecking superclasses of an instance declaration
768   | DerivOrigin         -- Typechecking deriving
769   | DefaultOrigin       -- Typechecking a default decl
770   | DoOrigin            -- Arising from a do expression
771   | ProcOrigin          -- Arising from a proc expression
772 \end{code}
773
774 \begin{code}
775 pprInstLoc :: InstLoc -> SDoc
776 pprInstLoc (InstLoc (SigOrigin info) locn _) 
777   = text "arising from" <+> ppr info    -- I don't think this happens much, if at all
778 pprInstLoc (InstLoc orig locn _)
779   = hsep [text "arising from", pp_orig orig, text "at", ppr locn]
780   where
781     pp_orig (OccurrenceOf name)  = hsep [ptext SLIT("use of"), quotes (ppr name)]
782     pp_orig (IPOccOrigin name)   = hsep [ptext SLIT("use of implicit parameter"), quotes (ppr name)]
783     pp_orig (IPBindOrigin name)  = hsep [ptext SLIT("binding for implicit parameter"), quotes (ppr name)]
784     pp_orig RecordUpdOrigin      = ptext SLIT("a record update")
785     pp_orig (LiteralOrigin lit)  = hsep [ptext SLIT("the literal"), quotes (ppr lit)]
786     pp_orig (ArithSeqOrigin seq) = hsep [ptext SLIT("the arithmetic sequence"), quotes (ppr seq)]
787     pp_orig (PArrSeqOrigin seq)  = hsep [ptext SLIT("the parallel array sequence"), quotes (ppr seq)]
788     pp_orig InstSigOrigin        =  ptext SLIT("instantiating a type signature")
789     pp_orig InstScOrigin         =  ptext SLIT("the superclasses of an instance declaration")
790     pp_orig DerivOrigin          = ptext SLIT("the 'deriving' clause of a data type declaration")
791     pp_orig DefaultOrigin        = ptext SLIT("a 'default' declaration")
792     pp_orig DoOrigin             =  ptext SLIT("a do statement")
793     pp_orig ProcOrigin           =  ptext SLIT("a proc expression")
794     pp_orig (SigOrigin info)     = ppr info
795 \end{code}