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[ghc-hetmet.git] / compiler / basicTypes / DataCon.lhs
index 8b1ed9e..0c6e3c5 100644 (file)
@@ -1,4 +1,5 @@
 %
+% (c) The University of Glasgow 2006
 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1998
 %
 \section[DataCon]{@DataCon@: Data Constructors}
@@ -8,11 +9,13 @@ module DataCon (
        DataCon, DataConIds(..),
        ConTag, fIRST_TAG,
        mkDataCon,
-       dataConRepType, dataConSig, dataConName, dataConTag, dataConTyCon,
-       dataConTyVars, dataConResTys,
-       dataConStupidTheta, 
-       dataConInstArgTys, dataConOrigArgTys, dataConInstResTy,
-       dataConInstOrigArgTys, dataConRepArgTys, 
+       dataConRepType, dataConSig, dataConFullSig,
+       dataConName, dataConIdentity, dataConTag, dataConTyCon, dataConUserType,
+       dataConUnivTyVars, dataConExTyVars, dataConAllTyVars, 
+       dataConEqSpec, eqSpecPreds, dataConEqTheta, dataConDictTheta, dataConStupidTheta, 
+       dataConInstArgTys, dataConOrigArgTys, dataConOrigResTy,
+       dataConInstOrigArgTys, dataConInstOrigDictsAndArgTys,
+       dataConRepArgTys, 
        dataConFieldLabels, dataConFieldType,
        dataConStrictMarks, dataConExStricts,
        dataConSourceArity, dataConRepArity,
@@ -22,27 +25,30 @@ module DataCon (
        isNullarySrcDataCon, isNullaryRepDataCon, isTupleCon, isUnboxedTupleCon,
        isVanillaDataCon, classDataCon, 
 
-       splitProductType_maybe, splitProductType,
+       splitProductType_maybe, splitProductType, deepSplitProductType,
+        deepSplitProductType_maybe
     ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import Type            ( Type, ThetaType, substTyWith, substTy, zipOpenTvSubst,
-                         mkForAllTys, mkFunTys, mkTyConApp,
-                         splitTyConApp_maybe, 
-                         mkPredTys, isStrictPred, pprType
-                       )
-import TyCon           ( TyCon, FieldLabel, tyConDataCons, 
-                         isProductTyCon, isTupleTyCon, isUnboxedTupleTyCon )
-import Class           ( Class, classTyCon )
-import Name            ( Name, NamedThing(..), nameUnique )
-import Var             ( TyVar, Id )
-import BasicTypes      ( Arity, StrictnessMark(..) )
+import Type
+import Coercion
+import TyCon
+import Class
+import Name
+import Var
+import BasicTypes
 import Outputable
-import Unique          ( Unique, Uniquable(..) )
-import ListSetOps      ( assoc )
-import Util            ( zipEqual, zipWithEqual )
-import Maybes           ( expectJust )
+import Unique
+import ListSetOps
+import Util
+import Maybes
+import FastString
+import Module
+
+import Data.Char
+import Data.Word
+import Data.List ( partition )
 \end{code}
 
 
@@ -81,38 +87,80 @@ differently, as follows.
 
 Note [Data Constructor Naming]
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-Each data constructor C has two, and possibly three, Names associated with it:
+Each data constructor C has two, and possibly up to four, Names associated with it:
 
-                            OccName    Name space      Used for
+                            OccName    Name space      Name of
   ---------------------------------------------------------------------------
-  * The "source data con"      C       DataName        The DataCon itself
-  * The "real data con"                C       VarName         Its worker Id
-  * The "wrapper data con"     $WC     VarName         Wrapper Id (optional)
-
-Each of these three has a distinct Unique.  The "source data con" name
+  * The "data con itself"      C       DataName        DataCon
+  * The "worker data con"      C       VarName         Id (the worker)
+  * The "wrapper data con"     $WC     VarName         Id (the wrapper)
+  * The "newtype coercion"      :CoT    TcClsName      TyCon
+EVERY data constructor (incl for newtypes) has the former two (the
+data con itself, and its worker.  But only some data constructors have a
+wrapper (see Note [The need for a wrapper]).
+
+Each of these three has a distinct Unique.  The "data con itself" name
 appears in the output of the renamer, and names the Haskell-source
 data constructor.  The type checker translates it into either the wrapper Id
 (if it exists) or worker Id (otherwise).
 
 The data con has one or two Ids associated with it:
 
-  The "worker Id", is the actual data constructor.
-       Its type may be different to the Haskell source constructor
-       because:
-               - useless dict args are dropped
-               - strict args may be flattened
-       The worker is very like a primop, in that it has no binding.
+The "worker Id", is the actual data constructor.
+* Every data constructor (newtype or data type) has a worker
+
+* The worker is very like a primop, in that it has no binding.
+
+* For a *data* type, the worker *is* the data constructor;
+  it has no unfolding
+
+* For a *newtype*, the worker has a compulsory unfolding which 
+  does a cast, e.g.
+       newtype T = MkT Int
+       The worker for MkT has unfolding
+               \(x:Int). x `cast` sym CoT
+  Here CoT is the type constructor, witnessing the FC axiom
+       axiom CoT : T = Int
+
+The "wrapper Id", $WC, goes as follows
 
-       Newtypes have no worker Id
+* Its type is exactly what it looks like in the source program. 
 
+* It is an ordinary function, and it gets a top-level binding 
+  like any other function.
 
-  The "wrapper Id", $WC, whose type is exactly what it looks like
-       in the source program. It is an ordinary function,
-       and it gets a top-level binding like any other function.
+* The wrapper Id isn't generated for a data type if there is
+  nothing for the wrapper to do.  That is, if its defn would be
+       $wC = C
 
-       The wrapper Id isn't generated for a data type if the worker
-       and wrapper are identical.  It's always generated for a newtype.
+Note [The need for a wrapper]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Why might the wrapper have anything to do?  Two reasons:
 
+* Unboxing strict fields (with -funbox-strict-fields)
+       data T = MkT !(Int,Int)
+       $wMkT :: (Int,Int) -> T
+       $wMkT (x,y) = MkT x y
+  Notice that the worker has two fields where the wapper has 
+  just one.  That is, the worker has type
+               MkT :: Int -> Int -> T
+
+* Equality constraints for GADTs
+       data T a where { MkT :: a -> T [a] }
+
+  The worker gets a type with explicit equality
+  constraints, thus:
+       MkT :: forall a b. (a=[b]) => b -> T a
+
+  The wrapper has the programmer-specified type:
+       $wMkT :: a -> T [a]
+       $wMkT a x = MkT [a] a [a] x
+  The third argument is a coerion
+       [a] :: [a]:=:[a]
+
+INVARIANT: the dictionary constructor for a class
+          never has a wrapper.
 
 
 A note about the stupid context
@@ -184,68 +232,88 @@ data DataCon
 
        -- Running example:
        --
-       --      data Eq a => T a = forall b. Ord b => MkT a [b]
+       --      *** As declared by the user
+       --  data T a where
+       --    MkT :: forall x y. (x~y,Ord x) => x -> y -> T (x,y)
 
+       --      *** As represented internally
+       --  data T a where
+       --    MkT :: forall a. forall x y. (a:=:(x,y),x~y,Ord x) => x -> y -> T a
+       -- 
        -- The next six fields express the type of the constructor, in pieces
        -- e.g.
        --
-       --      dcTyVars      = [a,b]
-       --      dcStupidTheta = [Eq a]
-       --      dcTheta       = [Ord b]
+       --      dcUnivTyVars  = [a]
+       --      dcExTyVars    = [x,y]
+       --      dcEqSpec      = [a:=:(x,y)]
+       --      dcEqTheta     = [x~y]   
+       --      dcDictTheta   = [Ord x]
        --      dcOrigArgTys  = [a,List b]
-       --      dcTyCon       = T
-       --      dcTyArgs      = [a,b]
+       --      dcRepTyCon       = T
 
        dcVanilla :: Bool,      -- True <=> This is a vanilla Haskell 98 data constructor
                                --          Its type is of form
                                --              forall a1..an . t1 -> ... tm -> T a1..an
-                               --          No existentials, no GADTs, nothing.
-                               --
-                               -- NB1: the order of the forall'd variables does matter;
-                               --      for a vanilla constructor, we assume that if the result
-                               --      type is (T t1 ... tn) then we can instantiate the constr
-                               --      at types [t1, ..., tn]
-                               --
-                               -- NB2: a vanilla constructor can still be declared in GADT-style 
-                               --      syntax, provided its type looks like the above.
-
-       dcTyVars :: [TyVar],    -- Universally-quantified type vars 
-                               -- for the data constructor.
-               -- See NB1 on dcVanilla for the conneciton between dcTyVars and dcResTys
-               -- 
-               -- In general, the dcTyVars are NOT NECESSARILY THE SAME AS THE TYVARS
+                               --          No existentials, no coercions, nothing.
+                               -- That is: dcExTyVars = dcEqSpec = dcEqTheta = dcDictTheta = []
+               -- NB 1: newtypes always have a vanilla data con
+               -- NB 2: a vanilla constructor can still be declared in GADT-style 
+               --       syntax, provided its type looks like the above.
+               --       The declaration format is held in the TyCon (algTcGadtSyntax)
+
+       dcUnivTyVars :: [TyVar],        -- Universally-quantified type vars 
+                                       -- INVARIANT: length matches arity of the dcRepTyCon
+
+       dcExTyVars   :: [TyVar],        -- Existentially-quantified type vars 
+               -- In general, the dcUnivTyVars are NOT NECESSARILY THE SAME AS THE TYVARS
                -- FOR THE PARENT TyCon. With GADTs the data con might not even have 
                -- the same number of type variables.
                -- [This is a change (Oct05): previously, vanilla datacons guaranteed to
                --  have the same type variables as their parent TyCon, but that seems ugly.]
 
-       dcStupidTheta  ::  ThetaType,   -- This is a "thinned" version of 
-                                       -- the context of the data decl.  
+       -- INVARIANT: the UnivTyVars and ExTyVars all have distinct OccNames
+       -- Reason: less confusing, and easier to generate IfaceSyn
+
+       dcEqSpec :: [(TyVar,Type)],     -- Equalities derived from the result type, 
+                                       -- *as written by the programmer*
+               -- This field allows us to move conveniently between the two ways
+               -- of representing a GADT constructor's type:
+               --      MkT :: forall a b. (a :=: [b]) => b -> T a
+               --      MkT :: forall b. b -> T [b]
+               -- Each equality is of the form (a :=: ty), where 'a' is one of 
+               -- the universally quantified type variables
+                                       
+               -- The next two fields give the type context of the data constructor
+               --      (aside from the GADT constraints, 
+               --       which are given by the dcExpSpec)
+               -- In GADT form, this is *exactly* what the programmer writes, even if
+               -- the context constrains only universally quantified variables
+               --      MkT :: forall a b. (a ~ b, Ord b) => a -> T a b
+       dcEqTheta   :: ThetaType,  -- The *equational* constraints
+       dcDictTheta :: ThetaType,  -- The *type-class and implicit-param* constraints
+
+       dcStupidTheta :: ThetaType,     -- The context of the data type declaration 
+                                       --      data Eq a => T a = ...
+                                       -- or, rather, a "thinned" version thereof
                -- "Thinned", because the Report says
                -- to eliminate any constraints that don't mention
                -- tyvars free in the arg types for this constructor
                --
-               -- "Stupid", because the dictionaries aren't used for anything.  
+               -- INVARIANT: the free tyvars of dcStupidTheta are a subset of dcUnivTyVars
+               -- Reason: dcStupidTeta is gotten by thinning the stupid theta from the tycon
                -- 
-               -- Indeed, [as of March 02] they are no 
-               -- longer in the type of the wrapper Id, because
-               -- that makes it harder to use the wrap-id to rebuild
-               -- values after record selection or in generics.
-               --
-               -- Fact: the free tyvars of dcStupidTheta are a subset of
-               --       the free tyvars of dcResTys
-               -- Reason: dcStupidTeta is gotten by instantiating the 
-               --         stupid theta from the tycon (see BuildTyCl.mkDataConStupidTheta)
+               -- "Stupid", because the dictionaries aren't used for anything.  
+               -- Indeed, [as of March 02] they are no longer in the type of 
+               -- the wrapper Id, because that makes it harder to use the wrap-id 
+               -- to rebuild values after record selection or in generics.
 
-       dcTheta  :: ThetaType,          -- The existentially quantified stuff
-                                       
        dcOrigArgTys :: [Type],         -- Original argument types
-                                       -- (before unboxing and flattening of
-                                       --  strict fields)
-
-       -- Result type of constructor is T t1..tn
-       dcTyCon  :: TyCon,              -- Result tycon, T
-       dcResTys :: [Type],             -- Result type args, t1..tn
+                                       -- (before unboxing and flattening of strict fields)
+       dcOrigResTy :: Type,            -- Original result type
+               -- NB: for a data instance, the original user result type may 
+               -- differ from the DataCon's representation TyCon.  Example
+               --      data instance T [a] where MkT :: a -> T [a]
+               -- The OrigResTy is T [a], but the dcRepTyCon might be :T123
 
        -- Now the strictness annotations and field labels of the constructor
        dcStrictMarks :: [StrictnessMark],
@@ -255,7 +323,7 @@ data DataCon
 
        dcFields  :: [FieldLabel],
                -- Field labels for this constructor, in the
-               -- same order as the argument types; 
+               -- same order as the dcOrigArgTys; 
                -- length = 0 (if not a record) or dataConSourceArity.
 
        -- Constructor representation
@@ -264,12 +332,15 @@ data DataCon
                                        -- and *including* existential dictionaries
 
        dcRepStrictness :: [StrictnessMark],    -- One for each *representation* argument       
+               -- See also Note [Data-con worker strictness] in MkId.lhs
+
+       -- Result type of constructor is T t1..tn
+       dcRepTyCon  :: TyCon,           -- Result tycon, T
 
        dcRepType   :: Type,    -- Type of the constructor
-                               --      forall a b . Ord b => a -> [b] -> MkT a
+                               --      forall a x y. (a:=:(x,y), Ord x) => x -> y -> MkT a
                                -- (this is *not* of the constructor wrapper Id:
-                               --  see notes after this data type declaration)
-                               --
+                               --  see Note [Data con representation] below)
        -- Notice that the existential type parameters come *second*.  
        -- Reason: in a case expression we may find:
        --      case (e :: T t) of { MkT b (d:Ord b) (x:t) (xs:[b]) -> ... }
@@ -292,10 +363,9 @@ data DataCon
   }
 
 data DataConIds
-  = NewDC Id                   -- Newtypes have only a wrapper, but no worker
-  | AlgDC (Maybe Id) Id        -- Algebraic data types always have a worker, and
+  = DCIds (Maybe Id) Id        -- Algebraic data types always have a worker, and
                                -- may or may not have a wrapper, depending on whether
-                               -- the wrapper does anything.
+                               -- the wrapper does anything.  Newtypes just have a worker
 
        -- _Neither_ the worker _nor_ the wrapper take the dcStupidTheta dicts as arguments
 
@@ -303,10 +373,10 @@ data DataConIds
        -- The worker takes dcRepArgTys as its arguments
        -- If the worker is absent, dcRepArgTys is the same as dcOrigArgTys
 
-       -- The 'Nothing' case of AlgDC is important
+       -- The 'Nothing' case of DCIds is important
        -- Not only is this efficient,
        -- but it also ensures that the wrapper is replaced
-       -- by the worker (becuase it *is* the wroker)
+       -- by the worker (becuase it *is* the worker)
        -- even when there are no args. E.g. in
        --              f (:) x
        -- the (:) *is* the worker.
@@ -321,6 +391,8 @@ fIRST_TAG :: ConTag
 fIRST_TAG =  1 -- Tags allocated from here for real constructors
 \end{code}
 
+Note [Data con representation]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 The dcRepType field contains the type of the representation of a contructor
 This may differ from the type of the contructor *Id* (built
 by MkId.mkDataConId) for two reasons:
@@ -379,29 +451,48 @@ instance Show DataCon where
 \begin{code}
 mkDataCon :: Name 
          -> Bool       -- Declared infix
-         -> Bool       -- Vanilla (see notes with dcVanilla)
          -> [StrictnessMark] -> [FieldLabel]
-         -> [TyVar] -> ThetaType -> ThetaType
-         -> [Type] -> TyCon -> [Type]
-         -> DataConIds
+         -> [TyVar] -> [TyVar] 
+         -> [(TyVar,Type)] -> ThetaType
+         -> [Type] -> TyCon
+         -> ThetaType -> DataConIds
          -> DataCon
   -- Can get the tag from the TyCon
 
-mkDataCon name declared_infix vanilla
+mkDataCon name declared_infix
          arg_stricts   -- Must match orig_arg_tys 1-1
          fields
-         tyvars stupid_theta theta orig_arg_tys tycon res_tys
-         ids
-  = con
+         univ_tvs ex_tvs 
+         eq_spec theta
+         orig_arg_tys tycon
+         stupid_theta ids
+-- Warning: mkDataCon is not a good place to check invariants. 
+-- If the programmer writes the wrong result type in the decl, thus:
+--     data T a where { MkT :: S }
+-- then it's possible that the univ_tvs may hit an assertion failure
+-- if you pull on univ_tvs.  This case is checked by checkValidDataCon,
+-- so the error is detected properly... it's just that asaertions here
+-- are a little dodgy.
+
+  = -- ASSERT( not (any isEqPred theta) )
+       -- We don't currently allow any equality predicates on
+       -- a data constructor (apart from the GADT ones in eq_spec)
+    con
   where
-    con = MkData {dcName = name, 
-                 dcUnique = nameUnique name, dcVanilla = vanilla,
-                 dcTyVars = tyvars, dcStupidTheta = stupid_theta, dcTheta = theta,
-                 dcOrigArgTys = orig_arg_tys, dcTyCon = tycon, dcResTys = res_tys,
+    is_vanilla = null ex_tvs && null eq_spec && null theta
+    con = MkData {dcName = name, dcUnique = nameUnique name, 
+                 dcVanilla = is_vanilla, dcInfix = declared_infix,
+                 dcUnivTyVars = univ_tvs, dcExTyVars = ex_tvs, 
+                 dcEqSpec = eq_spec, 
+                 dcStupidTheta = stupid_theta, 
+                 dcEqTheta = eq_theta, dcDictTheta = dict_theta,
+                 dcOrigArgTys = orig_arg_tys, dcOrigResTy = orig_res_ty,
+                 dcRepTyCon = tycon, 
                  dcRepArgTys = rep_arg_tys,
-                 dcStrictMarks = arg_stricts, dcRepStrictness = rep_arg_stricts,
+                 dcStrictMarks = arg_stricts, 
+                 dcRepStrictness = rep_arg_stricts,
                  dcFields = fields, dcTag = tag, dcRepType = ty,
-                 dcIds = ids, dcInfix = declared_infix}
+                 dcIds = ids }
 
        -- Strictness marks for source-args
        --      *after unboxing choices*, 
@@ -410,19 +501,39 @@ mkDataCon name declared_infix vanilla
        -- The 'arg_stricts' passed to mkDataCon are simply those for the
        -- source-language arguments.  We add extra ones for the
        -- dictionary arguments right here.
-    dict_tys     = mkPredTys theta
-    real_arg_tys = dict_tys                      ++ orig_arg_tys
-    real_stricts = map mk_dict_strict_mark theta ++ arg_stricts
+    (eq_theta,dict_theta)  = partition isEqPred theta
+    dict_tys              = mkPredTys dict_theta
+    real_arg_tys          = dict_tys ++ orig_arg_tys
+    real_stricts          = map mk_dict_strict_mark dict_theta ++ arg_stricts
+
+       -- Example
+       --   data instance T (b,c) where 
+       --      TI :: forall e. e -> T (e,e)
+       --
+       -- The representation tycon looks like this:
+       --   data :R7T b c where 
+       --      TI :: forall b1 c1. (b1 ~ c1) => b1 -> :R7T b1 c1
+       -- In this case orig_res_ty = T (e,e)
+    orig_res_ty = mkFamilyTyConApp tycon (substTyVars (mkTopTvSubst eq_spec) univ_tvs)
 
        -- Representation arguments and demands
+       -- To do: eliminate duplication with MkId
     (rep_arg_stricts, rep_arg_tys) = computeRep real_stricts real_arg_tys
 
     tag = assoc "mkDataCon" (tyConDataCons tycon `zip` [fIRST_TAG..]) con
-    ty  = mkForAllTys tyvars (mkFunTys rep_arg_tys result_ty)
-               -- NB: the existential dict args are already in rep_arg_tys
-
-    result_ty = mkTyConApp tycon res_tys
-
+    ty  = mkForAllTys univ_tvs $ mkForAllTys ex_tvs $ 
+         mkFunTys (mkPredTys (eqSpecPreds eq_spec)) $
+         mkFunTys (mkPredTys eq_theta) $
+               -- NB:  the dict args are already in rep_arg_tys
+               --      because they might be flattened..
+               --      but the equality predicates are not
+         mkFunTys rep_arg_tys $
+         mkTyConApp tycon (mkTyVarTys univ_tvs)
+
+eqSpecPreds :: [(TyVar,Type)] -> ThetaType
+eqSpecPreds spec = [ mkEqPred (mkTyVarTy tv, ty) | (tv,ty) <- spec ]
+
+mk_dict_strict_mark :: PredType -> StrictnessMark
 mk_dict_strict_mark pred | isStrictPred pred = MarkedStrict
                         | otherwise         = NotMarkedStrict
 \end{code}
@@ -435,7 +546,7 @@ dataConTag :: DataCon -> ConTag
 dataConTag  = dcTag
 
 dataConTyCon :: DataCon -> TyCon
-dataConTyCon = dcTyCon
+dataConTyCon = dcRepTyCon
 
 dataConRepType :: DataCon -> Type
 dataConRepType = dcRepType
@@ -443,33 +554,45 @@ dataConRepType = dcRepType
 dataConIsInfix :: DataCon -> Bool
 dataConIsInfix = dcInfix
 
-dataConTyVars :: DataCon -> [TyVar]
-dataConTyVars = dcTyVars
+dataConUnivTyVars :: DataCon -> [TyVar]
+dataConUnivTyVars = dcUnivTyVars
+
+dataConExTyVars :: DataCon -> [TyVar]
+dataConExTyVars = dcExTyVars
+
+dataConAllTyVars :: DataCon -> [TyVar]
+dataConAllTyVars (MkData { dcUnivTyVars = univ_tvs, dcExTyVars = ex_tvs })
+  = univ_tvs ++ ex_tvs
+
+dataConEqSpec :: DataCon -> [(TyVar,Type)]
+dataConEqSpec = dcEqSpec
+
+dataConEqTheta :: DataCon -> ThetaType
+dataConEqTheta = dcEqTheta
+
+dataConDictTheta :: DataCon -> ThetaType
+dataConDictTheta = dcDictTheta
 
 dataConWorkId :: DataCon -> Id
 dataConWorkId dc = case dcIds dc of
-                       AlgDC _ wrk_id -> wrk_id
-                       NewDC _ -> pprPanic "dataConWorkId" (ppr dc)
+                       DCIds _ wrk_id -> wrk_id
 
 dataConWrapId_maybe :: DataCon -> Maybe Id
 -- Returns Nothing if there is no wrapper for an algebraic data con
 --                and also for a newtype (whose constructor is inlined compulsorily)
 dataConWrapId_maybe dc = case dcIds dc of
-                               AlgDC mb_wrap _ -> mb_wrap
-                               NewDC wrap      -> Nothing
+                               DCIds mb_wrap _ -> mb_wrap
 
 dataConWrapId :: DataCon -> Id
 -- Returns an Id which looks like the Haskell-source constructor
 dataConWrapId dc = case dcIds dc of
-                       AlgDC (Just wrap) _   -> wrap
-                       AlgDC Nothing     wrk -> wrk        -- worker=wrapper
-                       NewDC wrap            -> wrap
+                       DCIds (Just wrap) _   -> wrap
+                       DCIds Nothing     wrk -> wrk        -- worker=wrapper
 
 dataConImplicitIds :: DataCon -> [Id]
 dataConImplicitIds dc = case dcIds dc of
-                         AlgDC (Just wrap) work -> [wrap,work]
-                         AlgDC Nothing     work -> [work]
-                         NewDC wrap             -> [wrap]
+                         DCIds (Just wrap) work -> [wrap,work]
+                         DCIds Nothing     work -> [work]
 
 dataConFieldLabels :: DataCon -> [FieldLabel]
 dataConFieldLabels = dcFields
@@ -484,7 +607,7 @@ dataConStrictMarks = dcStrictMarks
 dataConExStricts :: DataCon -> [StrictnessMark]
 -- Strictness of *existential* arguments only
 -- Usually empty, so we don't bother to cache this
-dataConExStricts dc = map mk_dict_strict_mark (dcTheta dc)
+dataConExStricts dc = map mk_dict_strict_mark $ dcDictTheta dc
 
 dataConSourceArity :: DataCon -> Arity
        -- Source-level arity of the data constructor
@@ -494,6 +617,7 @@ dataConSourceArity dc = length (dcOrigArgTys dc)
 -- {\em representation} of the data constructor.  This may be more than appear
 -- in the source code; the extra ones are the existentially quantified
 -- dictionaries
+dataConRepArity :: DataCon -> Int
 dataConRepArity (MkData {dcRepArgTys = arg_tys}) = length arg_tys
 
 isNullarySrcDataCon, isNullaryRepDataCon :: DataCon -> Bool
@@ -505,42 +629,87 @@ dataConRepStrictness :: DataCon -> [StrictnessMark]
        -- Core constructor application (Con dc args)
 dataConRepStrictness dc = dcRepStrictness dc
 
-dataConSig :: DataCon -> ([TyVar], ThetaType,
-                         [Type], TyCon, [Type])
+dataConSig :: DataCon -> ([TyVar], ThetaType, [Type], Type)
+dataConSig (MkData {dcUnivTyVars = univ_tvs, dcExTyVars = ex_tvs, dcEqSpec = eq_spec,
+                   dcEqTheta  = eq_theta, dcDictTheta = dict_theta, dcOrigArgTys = arg_tys, dcOrigResTy = res_ty})
+  = (univ_tvs ++ ex_tvs, eqSpecPreds eq_spec ++ eq_theta ++ dict_theta, arg_tys, res_ty)
 
-dataConSig (MkData {dcTyVars = tyvars, dcTheta  = theta,
-                   dcOrigArgTys = arg_tys, dcTyCon = tycon, dcResTys = res_tys})
-  = (tyvars, theta, arg_tys, tycon, res_tys)
+dataConFullSig :: DataCon 
+              -> ([TyVar], [TyVar], [(TyVar,Type)], ThetaType, ThetaType, [Type], Type)
+dataConFullSig (MkData {dcUnivTyVars = univ_tvs, dcExTyVars = ex_tvs, dcEqSpec = eq_spec,
+                       dcEqTheta = eq_theta, dcDictTheta = dict_theta, dcOrigArgTys = arg_tys, dcOrigResTy = res_ty})
+  = (univ_tvs, ex_tvs, eq_spec, eq_theta, dict_theta, arg_tys, res_ty)
+
+dataConOrigResTy :: DataCon -> Type
+dataConOrigResTy dc = dcOrigResTy dc
 
 dataConStupidTheta :: DataCon -> ThetaType
 dataConStupidTheta dc = dcStupidTheta dc
 
-dataConResTys :: DataCon -> [Type]
-dataConResTys dc = dcResTys dc
-
-dataConInstArgTys :: DataCon
+dataConUserType :: DataCon -> Type
+-- The user-declared type of the data constructor
+-- in the nice-to-read form 
+--     T :: forall a b. a -> b -> T [a]
+-- rather than
+--     T :: forall a c. forall b. (c=[a]) => a -> b -> T c
+-- NB: If the constructor is part of a data instance, the result type
+-- mentions the family tycon, not the internal one.
+dataConUserType  (MkData { dcUnivTyVars = univ_tvs, 
+                          dcExTyVars = ex_tvs, dcEqSpec = eq_spec,
+                          dcEqTheta = eq_theta, dcDictTheta = dict_theta, dcOrigArgTys = arg_tys,
+                          dcOrigResTy = res_ty })
+  = mkForAllTys ((univ_tvs `minusList` map fst eq_spec) ++ ex_tvs) $
+    mkFunTys (mkPredTys eq_theta) $
+    mkFunTys (mkPredTys dict_theta) $
+    mkFunTys arg_tys $
+    res_ty
+
+dataConInstArgTys :: DataCon   -- A datacon with no existentials or equality constraints
+                               -- However, it can have a dcTheta (notably it can be a 
+                               -- class dictionary, with superclasses)
                  -> [Type]     -- Instantiated at these types
-                               -- NB: these INCLUDE the existentially quantified arg types
                  -> [Type]     -- Needs arguments of these types
-                               -- NB: these INCLUDE the existentially quantified dict args
+                               -- NB: these INCLUDE any dict args
                                --     but EXCLUDE the data-decl context which is discarded
                                -- It's all post-flattening etc; this is a representation type
-dataConInstArgTys (MkData {dcRepArgTys = arg_tys, dcTyVars = tyvars}) inst_tys
- = ASSERT( length tyvars == length inst_tys )
-   map (substTyWith tyvars inst_tys) arg_tys
-
-dataConInstResTy :: DataCon -> [Type] -> Type
-dataConInstResTy (MkData {dcTyVars = tyvars, dcTyCon = tc, dcResTys = res_tys}) inst_tys
- = ASSERT( length tyvars == length inst_tys )
-   substTy (zipOpenTvSubst tyvars inst_tys) (mkTyConApp tc res_tys)
-       -- res_tys can't currently contain any foralls,
-       -- but might in future; hence zipOpenTvSubst
-
--- And the same deal for the original arg tys
-dataConInstOrigArgTys :: DataCon -> [Type] -> [Type]
-dataConInstOrigArgTys (MkData {dcOrigArgTys = arg_tys, dcTyVars = tyvars}) inst_tys
- = ASSERT( length tyvars == length inst_tys )
-   map (substTyWith tyvars inst_tys) arg_tys
+dataConInstArgTys dc@(MkData {dcRepArgTys = rep_arg_tys, 
+                             dcUnivTyVars = univ_tvs, dcEqSpec = eq_spec,
+                             dcExTyVars = ex_tvs}) inst_tys
+ = ASSERT2 ( length univ_tvs == length inst_tys 
+           , ptext SLIT("dataConInstArgTys") <+> ppr dc $$ ppr univ_tvs $$ ppr inst_tys)
+   ASSERT2 ( null ex_tvs && null eq_spec, ppr dc )        
+   map (substTyWith univ_tvs inst_tys) rep_arg_tys
+
+dataConInstOrigArgTys 
+       :: DataCon      -- Works for any DataCon
+       -> [Type]       -- Includes existential tyvar args, but NOT
+                       -- equality constraints or dicts
+       -> [Type]       -- Returns just the instsantiated *value* arguments
+-- For vanilla datacons, it's all quite straightforward
+-- But for the call in MatchCon, we really do want just the value args
+dataConInstOrigArgTys dc@(MkData {dcOrigArgTys = arg_tys,
+                                 dcUnivTyVars = univ_tvs, 
+                                 dcExTyVars = ex_tvs}) inst_tys
+  = ASSERT2( length tyvars == length inst_tys
+          , ptext SLIT("dataConInstOrigArgTys") <+> ppr dc $$ ppr tyvars $$ ppr inst_tys )
+    map (substTyWith tyvars inst_tys) arg_tys
+  where
+    tyvars = univ_tvs ++ ex_tvs
+
+dataConInstOrigDictsAndArgTys 
+       :: DataCon      -- Works for any DataCon
+       -> [Type]       -- Includes existential tyvar args, but NOT
+                       -- equality constraints or dicts
+       -> [Type]       -- Returns just the instsantiated dicts and *value* arguments
+dataConInstOrigDictsAndArgTys dc@(MkData {dcOrigArgTys = arg_tys,
+                                 dcDictTheta = dicts,       
+                                 dcUnivTyVars = univ_tvs, 
+                                 dcExTyVars = ex_tvs}) inst_tys
+  = ASSERT2( length tyvars == length inst_tys
+          , ptext SLIT("dataConInstOrigDictsAndArgTys") <+> ppr dc $$ ppr tyvars $$ ppr inst_tys )
+    map (substTyWith tyvars inst_tys) (mkPredTys dicts ++ arg_tys)
+  where
+    tyvars = univ_tvs ++ ex_tvs
 \end{code}
 
 These two functions get the real argument types of the constructor,
@@ -559,13 +728,26 @@ dataConRepArgTys :: DataCon -> [Type]
 dataConRepArgTys dc = dcRepArgTys dc
 \end{code}
 
+The string <package>:<module>.<name> identifying a constructor, which is attached
+to its info table and used by the GHCi debugger and the heap profiler.  We want
+this string to be UTF-8, so we get the bytes directly from the FastStrings.
+
+\begin{code}
+dataConIdentity :: DataCon -> [Word8]
+dataConIdentity dc = bytesFS (packageIdFS (modulePackageId mod)) ++ 
+                  fromIntegral (ord ':') : bytesFS (moduleNameFS (moduleName mod)) ++
+                  fromIntegral (ord '.') : bytesFS (occNameFS (nameOccName name))
+  where name = dataConName dc
+        mod  = nameModule name
+\end{code}
+
 
 \begin{code}
 isTupleCon :: DataCon -> Bool
-isTupleCon (MkData {dcTyCon = tc}) = isTupleTyCon tc
+isTupleCon (MkData {dcRepTyCon = tc}) = isTupleTyCon tc
        
 isUnboxedTupleCon :: DataCon -> Bool
-isUnboxedTupleCon (MkData {dcTyCon = tc}) = isUnboxedTupleTyCon tc
+isUnboxedTupleCon (MkData {dcRepTyCon = tc}) = isUnboxedTupleTyCon tc
 
 isVanillaDataCon :: DataCon -> Bool
 isVanillaDataCon dc = dcVanilla dc
@@ -576,6 +758,7 @@ isVanillaDataCon dc = dcVanilla dc
 classDataCon :: Class -> DataCon
 classDataCon clas = case tyConDataCons (classTyCon clas) of
                      (dict_constr:no_more) -> ASSERT( null no_more ) dict_constr 
+                     [] -> panic "classDataCon"
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -609,15 +792,36 @@ splitProductType_maybe ty
                                        -- and for constructors visible
           -> Just (tycon, ty_args, data_con, dataConInstArgTys data_con ty_args)
           where
-             data_con = head (tyConDataCons tycon)
-       other -> Nothing
+             data_con = ASSERT( not (null (tyConDataCons tycon)) ) 
+                        head (tyConDataCons tycon)
+       _other -> Nothing
 
+splitProductType :: String -> Type -> (TyCon, [Type], DataCon, [Type])
 splitProductType str ty
   = case splitProductType_maybe ty of
        Just stuff -> stuff
        Nothing    -> pprPanic (str ++ ": not a product") (pprType ty)
 
 
+deepSplitProductType_maybe :: Type -> Maybe (TyCon, [Type], DataCon, [Type])
+deepSplitProductType_maybe ty
+  = do { (res@(tycon, tycon_args, _, _)) <- splitProductType_maybe ty
+       ; let {result 
+             | Just (ty', _co) <- instNewTyCon_maybe tycon tycon_args
+            , not (isRecursiveTyCon tycon)
+             = deepSplitProductType_maybe ty'  -- Ignore the coercion?
+             | isNewTyCon tycon = Nothing  -- cannot unbox through recursive
+                                          -- newtypes nor through families
+             | otherwise = Just res}
+       ; result
+       }
+          
+deepSplitProductType :: String -> Type -> (TyCon, [Type], DataCon, [Type])
+deepSplitProductType str ty 
+  = case deepSplitProductType_maybe ty of
+      Just stuff -> stuff
+      Nothing -> pprPanic (str ++ ": not a product") (pprType ty)
+
 computeRep :: [StrictnessMark]         -- Original arg strictness
           -> [Type]                    -- and types
           -> ([StrictnessMark],        -- Representation arg strictness
@@ -629,6 +833,7 @@ computeRep stricts tys
     unbox NotMarkedStrict ty = [(NotMarkedStrict, ty)]
     unbox MarkedStrict    ty = [(MarkedStrict,    ty)]
     unbox MarkedUnboxed   ty = zipEqual "computeRep" (dataConRepStrictness arg_dc) arg_tys
-                            where
-                              (_, _, arg_dc, arg_tys) = splitProductType "unbox_strict_arg_ty" ty
+                               where
+                                 (_tycon, _tycon_args, arg_dc, arg_tys) 
+                                     = deepSplitProductType "unbox_strict_arg_ty" ty
 \end{code}