Interface file optimisation and removal of nameParent
[ghc-hetmet.git] / compiler / basicTypes / MkId.lhs
index 04f69f7..9818eba 100644 (file)
@@ -46,43 +46,45 @@ import TysPrim              ( openAlphaTyVars, alphaTyVar, alphaTy,
                        )
 import TysWiredIn      ( charTy, mkListTy )
 import PrelRules       ( primOpRules )
-import Type            ( TyThing(..), mkForAllTy, tyVarsOfTypes, newTyConInstRhs, coreEqType,
-                          PredType(..),
-                         mkTopTvSubst, substTyVar )
+import Type            ( TyThing(..), mkForAllTy, tyVarsOfTypes, 
+                         newTyConInstRhs, mkTopTvSubst, substTyVar, 
+                         substTys, zipTopTvSubst )
 import TcGadt           ( gadtRefine, refineType, emptyRefinement )
-import HsBinds          ( ExprCoFn(..), isIdCoercion )
-import Coercion         ( mkSymCoercion, mkUnsafeCoercion, 
-                          splitNewTypeRepCo_maybe, isEqPred )
+import HsBinds          ( HsWrapper(..), isIdHsWrapper )
+import Coercion         ( mkSymCoercion, mkUnsafeCoercion, isEqPred )
 import TcType          ( Type, ThetaType, mkDictTy, mkPredTys, mkPredTy, 
                          mkTyConApp, mkTyVarTys, mkClassPred, isPredTy,
                          mkFunTys, mkFunTy, mkSigmaTy, tcSplitSigmaTy, tcEqType,
                          isUnLiftedType, mkForAllTys, mkTyVarTy, tyVarsOfType,
                          tcSplitFunTys, tcSplitForAllTys, dataConsStupidTheta
                        )
-import CoreUtils       ( exprType, dataConOrigInstPat )
+import CoreUtils       ( exprType, dataConOrigInstPat, mkCoerce )
 import CoreUnfold      ( mkTopUnfolding, mkCompulsoryUnfolding )
 import Literal         ( nullAddrLit, mkStringLit )
-import TyCon           ( TyCon, isNewTyCon, tyConDataCons, FieldLabel,
-                          tyConStupidTheta, isProductTyCon, isDataTyCon, isRecursiveTyCon,
-                          newTyConCo, tyConArity )
+import TyCon           ( TyCon, isNewTyCon, tyConTyVars, tyConDataCons,
+                         FieldLabel,
+                          tyConStupidTheta, isProductTyCon, isDataTyCon,
+                          isRecursiveTyCon, isFamInstTyCon,
+                          tyConFamInst_maybe, tyConFamilyCoercion_maybe,
+                          newTyConCo_maybe )
 import Class           ( Class, classTyCon, classSelIds )
-import Var             ( Id, TyVar, Var, setIdType, mkCoVar, mkWildCoVar )
+import Var             ( Id, TyVar, Var, setIdType )
 import VarSet          ( isEmptyVarSet, subVarSet, varSetElems )
-import Name            ( mkFCallName, mkWiredInName, Name, BuiltInSyntax(..),
-                          mkSysTvName )
+import Name            ( mkFCallName, mkWiredInName, Name, BuiltInSyntax(..))
 import OccName         ( mkOccNameFS, varName )
 import PrimOp          ( PrimOp, primOpSig, primOpOcc, primOpTag )
 import ForeignCall     ( ForeignCall )
-import DataCon         ( DataCon, DataConIds(..), dataConTyCon, dataConUnivTyVars,
+import DataCon         ( DataCon, DataConIds(..), dataConTyCon,
+                         dataConUnivTyVars, 
                          dataConFieldLabels, dataConRepArity, dataConResTys,
                          dataConRepArgTys, dataConRepType, dataConFullSig,
-                         dataConSig, dataConStrictMarks, dataConExStricts, 
+                         dataConStrictMarks, dataConExStricts, 
                          splitProductType, isVanillaDataCon, dataConFieldType,
-                         dataConInstOrigArgTys, deepSplitProductType
+                         deepSplitProductType, 
                        )
 import Id              ( idType, mkGlobalId, mkVanillaGlobal, mkSysLocal, 
                          mkTemplateLocals, mkTemplateLocalsNum, mkExportedLocalId,
-                         mkTemplateLocal, idName, mkWildId
+                         mkTemplateLocal, idName
                        )
 import IdInfo          ( IdInfo, noCafIdInfo,  setUnfoldingInfo, 
                          setArityInfo, setSpecInfo, setCafInfo,
@@ -190,22 +192,48 @@ Notice that
   Making an explicit case expression allows the simplifier to eliminate
   it in the (common) case where the constructor arg is already evaluated.
 
+[Wrappers for data instance tycons]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+In the case of data instances, the wrapper also applies the coercion turning
+the representation type into the family instance type to cast the result of
+the wrapper.  For example, consider the declarations
+
+  data family Map k :: * -> *
+  data instance Map (a, b) v = MapPair (Map a (Pair b v))
+
+The tycon to which the datacon MapPair belongs gets a unique internal name of
+the form :R123Map, and we call it the representation tycon.  In contrast, Map
+is the family tycon (accessible via tyConFamInst_maybe).  The wrapper and work
+of MapPair get the types
+
+  $WMapPair :: forall a b v. Map a (Map a b v) -> Map (a, b) v
+  $wMapPair :: forall a b v. Map a (Map a b v) -> :R123Map a b v
+
+which implies that the wrapper code will have to apply the coercion moving
+between representation and family type.  It is accessible via
+tyConFamilyCoercion_maybe and has kind
+
+  Co123Map a b v :: {Map (a, b) v :=: :R123Map a b v}
+
+This coercion is conditionally applied by wrapFamInstBody.
 
 \begin{code}
 mkDataConIds :: Name -> Name -> DataCon -> DataConIds
 mkDataConIds wrap_name wkr_name data_con
   | isNewTyCon tycon
-  = NewDC nt_wrap_id
+  = DCIds Nothing nt_work_id                 -- Newtype, only has a worker
 
-  | any isMarkedStrict all_strict_marks                -- Algebraic, needs wrapper
-    || not (null eq_spec)
-  = AlgDC (Just alg_wrap_id) wrk_id
+  | any isMarkedStrict all_strict_marks             -- Algebraic, needs wrapper
+    || not (null eq_spec)                   -- NB: LoadIface.ifaceDeclSubBndrs
+    || isFamInstTyCon tycon                 --     depends on this test
+  = DCIds (Just alg_wrap_id) wrk_id
 
-  | otherwise                                  -- Algebraic, no wrapper
-  = AlgDC Nothing wrk_id
+  | otherwise                               -- Algebraic, no wrapper
+  = DCIds Nothing wrk_id
   where
-    (univ_tvs, ex_tvs, eq_spec, theta, orig_arg_tys) = dataConFullSig data_con
-    tycon = dataConTyCon data_con
+    (univ_tvs, ex_tvs, eq_spec, 
+     theta, orig_arg_tys)          = dataConFullSig data_con
+    tycon                          = dataConTyCon data_con
 
        ----------- Wrapper --------------
        -- We used to include the stupid theta in the wrapper's args
@@ -213,9 +241,23 @@ mkDataConIds wrap_name wkr_name data_con
        -- extra constraints where necessary.
     wrap_tvs = (univ_tvs `minusList` map fst eq_spec) ++ ex_tvs
     subst         = mkTopTvSubst eq_spec
+    famSubst      = ASSERT( length (tyConTyVars tycon  ) ==  
+                            length (mkTyVarTys univ_tvs)   )
+                    zipTopTvSubst (tyConTyVars tycon) (mkTyVarTys univ_tvs)
+                    -- substitution mapping the type constructor's type
+                    -- arguments to the universals of the data constructor
+                    -- (crucial when type checking interfaces)
     dict_tys       = mkPredTys theta
     result_ty_args = map (substTyVar subst) univ_tvs
-    result_ty      = mkTyConApp tycon result_ty_args
+    result_ty      = case tyConFamInst_maybe tycon of
+                        -- ordinary constructor
+                      Nothing            -> mkTyConApp tycon result_ty_args
+                        -- family instance constructor
+                      Just (familyTyCon, 
+                            instTys)     -> 
+                        mkTyConApp familyTyCon ( substTys subst 
+                                               . substTys famSubst 
+                                               $ instTys)
     wrap_ty        = mkForAllTys wrap_tvs $ mkFunTys dict_tys $
                     mkFunTys orig_arg_tys $ result_ty
        -- NB: watch out here if you allow user-written equality 
@@ -259,9 +301,9 @@ mkDataConIds wrap_name wkr_name data_con
        -- RetCPR is only true for products that are real data types;
        -- that is, not unboxed tuples or [non-recursive] newtypes
 
-       ----------- Wrappers for newtypes --------------
-    nt_wrap_id   = mkGlobalId (DataConWrapId data_con) wrap_name wrap_ty nt_wrap_info
-    nt_wrap_info = noCafIdInfo         -- The NoCaf-ness is set by noCafIdInfo
+       ----------- Workers for newtypes --------------
+    nt_work_id   = mkGlobalId (DataConWrapId data_con) wkr_name wrap_ty nt_work_info
+    nt_work_info = noCafIdInfo         -- The NoCaf-ness is set by noCafIdInfo
                  `setArityInfo` 1      -- Arity 1
                  `setUnfoldingInfo`     newtype_unf
     newtype_unf  = ASSERT( isVanillaDataCon data_con &&
@@ -305,10 +347,11 @@ mkDataConIds wrap_name wkr_name data_con
                    (zip (dict_args ++ id_args) all_strict_marks)
                    i3 []
 
-    con_app i rep_ids = Var wrk_id `mkTyApps`  result_ty_args
-                                  `mkVarApps` ex_tvs
-                                  `mkTyApps`  map snd eq_spec
-                                  `mkVarApps` reverse rep_ids
+    con_app _ rep_ids = wrapFamInstBody tycon result_ty_args $
+                         Var wrk_id `mkTyApps`  result_ty_args
+                                    `mkVarApps` ex_tvs
+                                    `mkTyApps`  map snd eq_spec
+                                    `mkVarApps` reverse rep_ids
 
     (dict_args,i2) = mkLocals 1  dict_tys
     (id_args,i3)   = mkLocals i2 orig_arg_tys
@@ -329,7 +372,7 @@ mkDataConIds wrap_name wkr_name data_con
                        Case (Var arg) arg result_ty [(DEFAULT,[], body i (arg:rep_args))]
 
                MarkedUnboxed
-                  -> unboxProduct i (Var arg) (idType arg) the_body result_ty
+                  -> unboxProduct i (Var arg) (idType arg) the_body 
                       where
                         the_body i con_args = body i (reverse con_args ++ rep_args)
 
@@ -347,6 +390,18 @@ mAX_CPR_SIZE = 10
 mkLocals i tys = (zipWith mkTemplateLocal [i..i+n-1] tys, i+n)
               where
                 n = length tys
+
+-- If the type constructor is a representation type of a data instance, wrap
+-- the expression into a cast adjusting the expression type, which is an
+-- instance of the representation type, to the corresponding instance of the
+-- family instance type.
+--
+wrapFamInstBody :: TyCon -> [Type] -> CoreExpr -> CoreExpr
+wrapFamInstBody tycon args result_expr
+  | Just co_con <- tyConFamilyCoercion_maybe tycon
+  = mkCoerce (mkSymCoercion (mkTyConApp co_con args)) result_expr
+  | otherwise
+  = result_expr
 \end{code}
 
 
@@ -551,9 +606,7 @@ mkRecordSelId tycon field_label
        --      foo = /\a. \t:T. case t of { MkT f -> f a }
 
     mk_alt data_con 
-      =        -- In the non-vanilla case, the pattern must bind type variables and
-               -- the context stuff; hence the arg_prefix binding below
-         ASSERT2( res_ty `tcEqType` field_tau, ppr data_con $$ ppr res_ty $$ ppr field_tau )
+      =   ASSERT2( res_ty `tcEqType` field_ty, ppr data_con $$ ppr res_ty $$ ppr field_ty )
          mkReboxingAlt rebox_uniqs data_con (ex_tvs ++ co_tvs ++ arg_vs) rhs
       where
            -- get pattern binders with types appropriately instantiated
@@ -576,14 +629,14 @@ mkRecordSelId tycon field_label
                -- and apply to (Maybe b'), to get (Maybe b)
 
         rhs = case co_fn of
-               ExprCoFn co -> Cast (Var the_arg_id) co
-               id_co       -> ASSERT(isIdCoercion id_co) Var the_arg_id
+               WpCo co -> Cast (Var the_arg_id) co
+               id_co       -> ASSERT(isIdHsWrapper id_co) Var the_arg_id
 
        field_vs    = filter (not . isPredTy . idType) arg_vs 
        the_arg_id  = assoc "mkRecordSelId:mk_alt" (field_lbls `zip` field_vs) field_label
        field_lbls  = dataConFieldLabels data_con
 
-    error_expr = mkRuntimeErrorApp rEC_SEL_ERROR_ID field_tau full_msg
+    error_expr = mkRuntimeErrorApp rEC_SEL_ERROR_ID field_ty full_msg
     full_msg   = showSDoc (sep [text "No match in record selector", ppr sel_id])
 
 -- unbox a product type...
@@ -597,32 +650,32 @@ mkRecordSelId tycon field_label
 -- If we have e = MkT (MkS (PairInt 0 1)) and some body expecting a list of
 -- ids, we get (modulo int passing)
 --
---   case (e `cast` (sym CoT)) `cast` (sym CoS) of
+--   case (e `cast` CoT) `cast` CoS of
 --     PairInt a b -> body [a,b]
 --
 -- The Ints passed around are just for creating fresh locals
-unboxProduct :: Int -> CoreExpr -> Type -> (Int -> [Id] -> CoreExpr) -> Type -> CoreExpr
-unboxProduct i arg arg_ty body res_ty
+unboxProduct :: Int -> CoreExpr -> Type -> (Int -> [Id] -> CoreExpr) -> CoreExpr
+unboxProduct i arg arg_ty body
   = result
   where 
-    result = mkUnpackCase the_id arg arg_ty con_args boxing_con rhs
+    result = mkUnpackCase the_id arg con_args boxing_con rhs
     (_tycon, _tycon_args, boxing_con, tys) = deepSplitProductType "unboxProduct" arg_ty
     ([the_id], i') = mkLocals i [arg_ty]
     (con_args, i'') = mkLocals i' tys
     rhs = body i'' con_args
 
-mkUnpackCase ::  Id -> CoreExpr -> Type -> [Id] -> DataCon -> CoreExpr -> CoreExpr
+mkUnpackCase ::  Id -> CoreExpr -> [Id] -> DataCon -> CoreExpr -> CoreExpr
 -- (mkUnpackCase x e args Con body)
 --     returns
 -- case (e `cast` ...) of bndr { Con args -> body }
 -- 
 -- the type of the bndr passed in is irrelevent
-mkUnpackCase bndr arg arg_ty unpk_args boxing_con body
+mkUnpackCase bndr arg unpk_args boxing_con body
   = Case cast_arg (setIdType bndr bndr_ty) (exprType body) [(DataAlt boxing_con, unpk_args, body)]
   where
   (cast_arg, bndr_ty) = go (idType bndr) arg
   go ty arg 
-    | res@(tycon, tycon_args, _, _)  <- splitProductType "mkUnpackCase" ty
+    | (tycon, tycon_args, _, _)  <- splitProductType "mkUnpackCase" ty
     , isNewTyCon tycon && not (isRecursiveTyCon tycon)
     = go (newTyConInstRhs tycon tycon_args) 
          (unwrapNewTypeBody tycon tycon_args arg)
@@ -694,7 +747,7 @@ mkReboxingAlt us con args rhs
   where
     stricts = dataConExStricts con ++ dataConStrictMarks con
 
-    go [] stricts us = ([], [])
+    go [] _stricts _us = ([], [])
 
        -- Type variable case
     go (arg:args) stricts us 
@@ -787,26 +840,39 @@ wrapNewTypeBody :: TyCon -> [Type] -> CoreExpr -> CoreExpr
 -- The wrapper for the data constructor for a newtype looks like this:
 --     newtype T a = MkT (a,Int)
 --     MkT :: forall a. (a,Int) -> T a
---     MkT = /\a. \(x:(a,Int)). x `cast` CoT a
+--     MkT = /\a. \(x:(a,Int)). x `cast` sym (CoT a)
 -- where CoT is the coercion TyCon assoicated with the newtype
 --
 -- The call (wrapNewTypeBody T [a] e) returns the
 -- body of the wrapper, namely
---     e `cast` CoT [a]
+--     e `cast` (CoT [a])
 --
 -- If a coercion constructor is prodivided in the newtype, then we use
 -- it, otherwise the wrap/unwrap are both no-ops 
 --
+-- If the we are dealing with a newtype instance, we have a second coercion
+-- identifying the family instance with the constructor of the newtype
+-- instance.  This coercion is applied in any case (ie, composed with the
+-- coercion constructor of the newtype or applied by itself).
+--
 wrapNewTypeBody tycon args result_expr
-  | Just co_con <- newTyConCo tycon
-  = Cast result_expr (mkTyConApp co_con args)
-  | otherwise
-  = result_expr
+  = wrapFamInstBody tycon args inner
+  where
+    inner
+      | Just co_con <- newTyConCo_maybe tycon
+      = mkCoerce (mkSymCoercion (mkTyConApp co_con args)) result_expr
+      | otherwise
+      = result_expr
 
+-- When unwrapping, we do *not* apply any family coercion, because this will
+-- be done via a CoPat by the type checker.  We have to do it this way as
+-- computing the right type arguments for the coercion requires more than just
+-- a spliting operation (cf, TcPat.tcConPat).
+--
 unwrapNewTypeBody :: TyCon -> [Type] -> CoreExpr -> CoreExpr
 unwrapNewTypeBody tycon args result_expr
-  | Just co_con <- newTyConCo tycon
-  = Cast result_expr (mkSymCoercion (mkTyConApp co_con args))
+  | Just co_con <- newTyConCo_maybe tycon
+  = mkCoerce (mkTyConApp co_con args) result_expr
   | otherwise
   = result_expr
 
@@ -829,7 +895,7 @@ mkPrimOpId prim_op
     ty   = mkForAllTys tyvars (mkFunTys arg_tys res_ty)
     name = mkWiredInName gHC_PRIM (primOpOcc prim_op) 
                         (mkPrimOpIdUnique (primOpTag prim_op))
-                        Nothing (AnId id) UserSyntax
+                        (AnId id) UserSyntax
     id   = mkGlobalId (PrimOpId prim_op) name ty info
                
     info = noCafIdInfo
@@ -968,7 +1034,7 @@ another gun with which to shoot yourself in the foot.
 
 \begin{code}
 mkWiredInIdName mod fs uniq id
- = mkWiredInName mod (mkOccNameFS varName fs) uniq Nothing (AnId id) UserSyntax
+ = mkWiredInName mod (mkOccNameFS varName fs) uniq (AnId id) UserSyntax
 
 unsafeCoerceName = mkWiredInIdName gHC_PRIM FSLIT("unsafeCoerce#") unsafeCoerceIdKey  unsafeCoerceId
 nullAddrName     = mkWiredInIdName gHC_PRIM FSLIT("nullAddr#")    nullAddrIdKey      nullAddrId