Another round of External Core fixes
[ghc-hetmet.git] / compiler / coreSyn / CoreLint.lhs
index a147ce2..345fb73 100644 (file)
@@ -1,55 +1,47 @@
+
 %
+% (c) The University of Glasgow 2006
 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1993-1998
 %
-\section[CoreLint]{A ``lint'' pass to check for Core correctness}
+
+A ``lint'' pass to check for Core correctness
 
 \begin{code}
 module CoreLint (
        lintCoreBindings,
        lintUnfolding, 
-       showPass, endPass
+       showPass, endPass, endPassIf, endIteration
     ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
+import NewDemand
 import CoreSyn
-import CoreFVs         ( idFreeVars )
-import CoreUtils       ( findDefault, exprOkForSpeculation, coreBindsSize )
+import CoreFVs
+import CoreUtils
 import Bag
-import Literal         ( literalType )
-import DataCon         ( dataConRepType, dataConTyCon, dataConWorkId )
-import TysWiredIn      ( tupleCon )
-import Var             ( Var, Id, TyVar, isCoVar, idType, tyVarKind, 
-                         mustHaveLocalBinding, setTyVarKind, setIdType  )
-import VarEnv           ( lookupInScope )
+import Literal
+import DataCon
+import TysWiredIn
+import Var
+import VarEnv
 import VarSet
-import Name            ( getSrcLoc )
+import Name
+import Id
 import PprCore
-import ErrUtils                ( dumpIfSet_core, ghcExit, Message, showPass,
-                         mkLocMessage, debugTraceMsg )
-import SrcLoc          ( SrcLoc, noSrcLoc, mkSrcSpan )
-import Type            ( Type, tyVarsOfType, coreEqType,
-                         splitFunTy_maybe, mkTyVarTys,
-                         splitForAllTy_maybe, splitTyConApp_maybe,
-                         isUnLiftedType, typeKind, mkForAllTy, mkFunTy,
-                         isUnboxedTupleType, isSubKind,
-                         substTyWith, emptyTvSubst, extendTvInScope, 
-                         TvSubst, TvSubstEnv, mkTvSubst, setTvSubstEnv, substTy,
-                         extendTvSubst, composeTvSubst, substTyVarBndr, isInScope,
-                         getTvSubstEnv, getTvInScope, mkTyVarTy )
-import Coercion         ( Coercion, coercionKind, coercionKindPredTy )
-import TyCon           ( isPrimTyCon, isNewTyCon )
-import BasicTypes      ( RecFlag(..), Boxity(..), isNonRec )
-import StaticFlags     ( opt_PprStyle_Debug )
-import DynFlags                ( DynFlags, DynFlag(..), dopt )
+import ErrUtils
+import SrcLoc
+import Type
+import Coercion
+import TyCon
+import BasicTypes
+import StaticFlags
+import ListSetOps
+import DynFlags
 import Outputable
-
-#ifdef DEBUG
-import Util             ( notNull )
-#endif
-
-import Maybe
-
+import FastString
+import Util
+import Data.Maybe
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -64,7 +56,17 @@ and do Core Lint when necessary.
 
 \begin{code}
 endPass :: DynFlags -> String -> DynFlag -> [CoreBind] -> IO [CoreBind]
-endPass dflags pass_name dump_flag binds
+endPass = dumpAndLint dumpIfSet_core
+
+endPassIf :: Bool -> DynFlags -> String -> DynFlag -> [CoreBind] -> IO [CoreBind]
+endPassIf cond = dumpAndLint (dumpIf_core cond)
+
+endIteration :: DynFlags -> String -> DynFlag -> [CoreBind] -> IO [CoreBind]
+endIteration = dumpAndLint dumpIfSet_dyn
+
+dumpAndLint :: (DynFlags -> DynFlag -> String -> SDoc -> IO ())
+            -> DynFlags -> String -> DynFlag -> [CoreBind] -> IO [CoreBind]
+dumpAndLint dump dflags pass_name dump_flag binds
   = do 
        -- Report result size if required
        -- This has the side effect of forcing the intermediate to be evaluated
@@ -72,7 +74,7 @@ endPass dflags pass_name dump_flag binds
                (text "    Result size =" <+> int (coreBindsSize binds))
 
        -- Report verbosely, if required
-       dumpIfSet_core dflags dump_flag pass_name (pprCoreBindings binds)
+       dump dflags dump_flag pass_name (pprCoreBindings binds)
 
        -- Type check
        lintCoreBindings dflags pass_name binds
@@ -168,7 +170,7 @@ Now the inner case look as though it has incompatible branches.
 \begin{code}
 lintCoreBindings :: DynFlags -> String -> [CoreBind] -> IO ()
 
-lintCoreBindings dflags whoDunnit binds
+lintCoreBindings dflags _whoDunnit _binds
   | not (dopt Opt_DoCoreLinting dflags)
   = return ()
 
@@ -181,11 +183,12 @@ lintCoreBindings dflags whoDunnit binds
        -- Put all the top-level binders in scope at the start
        -- This is because transformation rules can bring something
        -- into use 'unexpectedly'
-    lint_binds binds = addInScopeVars (bindersOfBinds binds) $
+    lint_binds binds = addLoc TopLevelBindings $
+                      addInScopeVars (bindersOfBinds binds) $
                       mapM lint_bind binds 
 
-    lint_bind (Rec prs)                = mapM_ (lintSingleBinding Recursive) prs
-    lint_bind (NonRec bndr rhs) = lintSingleBinding NonRecursive (bndr,rhs)
+    lint_bind (Rec prs)                = mapM_ (lintSingleBinding TopLevel Recursive) prs
+    lint_bind (NonRec bndr rhs) = lintSingleBinding TopLevel NonRecursive (bndr,rhs)
 
     display bad_news
       = vcat [  text ("*** Core Lint Errors: in result of " ++ whoDunnit ++ " ***"),
@@ -226,7 +229,8 @@ lintUnfolding locn vars expr
 Check a core binding, returning the list of variables bound.
 
 \begin{code}
-lintSingleBinding rec_flag (binder,rhs)
+lintSingleBinding :: TopLevelFlag -> RecFlag -> (Id, CoreExpr) -> LintM ()
+lintSingleBinding top_lvl_flag rec_flag (binder,rhs)
   = addLoc (RhsOf binder) $
          -- Check the rhs 
     do { ty <- lintCoreExpr rhs        
@@ -237,14 +241,26 @@ lintSingleBinding rec_flag (binder,rhs)
        ; checkL (not (isUnLiftedType binder_ty)
             || (isNonRec rec_flag && exprOkForSpeculation rhs))
           (mkRhsPrimMsg binder rhs)
+        -- Check that if the binder is top-level or recursive, it's not demanded
+       ; checkL (not (isStrictId binder)
+            || (isNonRec rec_flag && not (isTopLevel top_lvl_flag)))
+           (mkStrictMsg binder)
         -- Check whether binder's specialisations contain any out-of-scope variables
-       ; mapM_ (checkBndrIdInScope binder) bndr_vars }
+       ; mapM_ (checkBndrIdInScope binder) bndr_vars 
+
+      -- Check whether arity and demand type are consistent (only if demand analysis
+      -- already happened)
+       ; checkL (case maybeDmdTy of
+                  Just (StrictSig dmd_ty) -> idArity binder >= dmdTypeDepth dmd_ty || exprIsTrivial rhs
+                  Nothing -> True)
+           (mkArityMsg binder) }
          
        -- We should check the unfolding, if any, but this is tricky because
-       -- the unfolding is a SimplifiableCoreExpr. Give up for now.
-  where
-    binder_ty = idType binder
-    bndr_vars = varSetElems (idFreeVars binder)
+       -- the unfolding is a SimplifiableCoreExpr. Give up for now.
+   where
+    binder_ty                  = idType binder
+    maybeDmdTy                 = idNewStrictness_maybe binder
+    bndr_vars                  = varSetElems (idFreeVars binder)
     lintBinder var | isId var  = lintIdBndr var $ \_ -> (return ())
                   | otherwise = return ()
 \end{code}
@@ -288,17 +304,17 @@ lintCoreExpr (Cast expr co)
        ; checkTys from_ty expr_ty (mkCastErr from_ty expr_ty)
        ; return to_ty }
 
-lintCoreExpr (Note other_note expr)
+lintCoreExpr (Note _ expr)
   = lintCoreExpr expr
 
 lintCoreExpr (Let (NonRec bndr rhs) body)
-  = do { lintSingleBinding NonRecursive (bndr,rhs)
+  = do { lintSingleBinding NotTopLevel NonRecursive (bndr,rhs)
        ; addLoc (BodyOfLetRec [bndr])
                 (lintAndScopeId bndr $ \_ -> (lintCoreExpr body)) }
 
 lintCoreExpr (Let (Rec pairs) body) 
   = lintAndScopeIds bndrs      $ \_ ->
-    do { mapM (lintSingleBinding Recursive) pairs      
+    do { mapM (lintSingleBinding NotTopLevel Recursive) pairs  
        ; addLoc (BodyOfLetRec bndrs) (lintCoreExpr body) }
   where
     bndrs = map fst pairs
@@ -358,13 +374,13 @@ lintCoreExpr e@(Case scrut var alt_ty alts) =
                    else lintAndScopeId var
      ; scope $ \_ ->
        do { -- Check the alternatives
-            checkCaseAlts e scrut_ty alts
-          ; mapM (lintCoreAlt scrut_ty alt_ty) alts
+            mapM (lintCoreAlt scrut_ty alt_ty) alts
+          ; checkCaseAlts e scrut_ty alts
           ; return alt_ty } }
   where
     pass_var f = f var
 
-lintCoreExpr e@(Type ty)
+lintCoreExpr e@(Type _)
   = addErrL (mkStrangeTyMsg e)
 \end{code}
 
@@ -378,8 +394,8 @@ The basic version of these functions checks that the argument is a
 subtype of the required type, as one would expect.
 
 \begin{code}
-lintCoreArgs :: Type -> [CoreArg] -> LintM Type
-lintCoreArg  :: Type -> CoreArg   -> LintM Type
+lintCoreArgs :: OutType -> [CoreArg] -> LintM OutType
+lintCoreArg  :: OutType -> CoreArg   -> LintM OutType
 -- First argument has already had substitution applied to it
 \end{code}
 
@@ -389,7 +405,7 @@ lintCoreArgs ty (a : args) =
   do { res <- lintCoreArg ty a
      ; lintCoreArgs res args }
 
-lintCoreArg fun_ty a@(Type arg_ty) = 
+lintCoreArg fun_ty (Type arg_ty) =
   do { arg_ty <- lintTy arg_ty 
      ; lintTyApp fun_ty arg_ty }
 
@@ -407,6 +423,7 @@ lintCoreArg fun_ty arg =
 
 \begin{code}
 -- Both args have had substitution applied
+lintTyApp :: OutType -> OutType -> LintM OutType
 lintTyApp ty arg_ty 
   = case splitForAllTy_maybe ty of
       Nothing -> addErrL (mkTyAppMsg ty arg_ty)
@@ -416,12 +433,7 @@ lintTyApp ty arg_ty
                ; checkKinds tyvar arg_ty
                ; return (substTyWith [tyvar] [arg_ty] body) }
 
-lintTyApps fun_ty [] = return fun_ty
-
-lintTyApps fun_ty (arg_ty : arg_tys) = 
-  do { fun_ty' <- lintTyApp fun_ty arg_ty
-     ; lintTyApps fun_ty' arg_tys }
-
+checkKinds :: Var -> Type -> LintM ()
 checkKinds tyvar arg_ty
        -- Arg type might be boxed for a function with an uncommitted
        -- tyvar; notably this is used so that we can give
@@ -452,7 +464,7 @@ checkCaseAlts :: CoreExpr -> OutType -> [CoreAlt] -> LintM ()
 --     the simplifer correctly eliminates case that can't 
 --     possibly match.
 
-checkCaseAlts e ty [] 
+checkCaseAlts e _ []
   = addErrL (mkNullAltsMsg e)
 
 checkCaseAlts e ty alts = 
@@ -465,14 +477,14 @@ checkCaseAlts e ty alts =
 
        -- Check that successive alternatives have increasing tags 
     increasing_tag (alt1 : rest@( alt2 : _)) = alt1 `ltAlt` alt2 && increasing_tag rest
-    increasing_tag other                    = True
+    increasing_tag _                         = True
 
     non_deflt (DEFAULT, _, _) = False
-    non_deflt alt            = True
+    non_deflt _               = True
 
     is_infinite_ty = case splitTyConApp_maybe ty of
-                       Nothing                     -> False
-                       Just (tycon, tycon_arg_tys) -> isPrimTyCon tycon
+                        Nothing         -> False
+                        Just (tycon, _) -> isPrimTyCon tycon
 \end{code}
 
 \begin{code}
@@ -486,11 +498,11 @@ lintCoreAlt :: OutType            -- Type of scrutinee
            -> CoreAlt
            -> LintM ()
 
-lintCoreAlt scrut_ty alt_ty alt@(DEFAULT, args, rhs) = 
+lintCoreAlt _ alt_ty (DEFAULT, args, rhs) =
   do { checkL (null args) (mkDefaultArgsMsg args)
      ; checkAltExpr rhs alt_ty }
 
-lintCoreAlt scrut_ty alt_ty alt@(LitAlt lit, args, rhs) = 
+lintCoreAlt scrut_ty alt_ty (LitAlt lit, args, rhs) = 
   do { checkL (null args) (mkDefaultArgsMsg args)
      ; checkTys lit_ty scrut_ty (mkBadPatMsg lit_ty scrut_ty)  
      ; checkAltExpr rhs alt_ty } 
@@ -500,21 +512,28 @@ lintCoreAlt scrut_ty alt_ty alt@(LitAlt lit, args, rhs) =
 lintCoreAlt scrut_ty alt_ty alt@(DataAlt con, args, rhs)
   | isNewTyCon (dataConTyCon con) = addErrL (mkNewTyDataConAltMsg scrut_ty alt)
   | Just (tycon, tycon_arg_tys) <- splitTyConApp_maybe scrut_ty
-  = addLoc (CaseAlt alt) $  lintBinders args $ \ args -> 
-    
-      do       { addLoc (CasePat alt) $ do
-           {    -- Check the pattern
+  = addLoc (CaseAlt alt) $  do
+    {   -- First instantiate the universally quantified 
+       -- type variables of the data constructor
+       -- We've already check
+      checkL (tycon == dataConTyCon con) (mkBadConMsg tycon con)
+    ; let con_payload_ty = applyTys (dataConRepType con) tycon_arg_tys
+
+       -- And now bring the new binders into scope
+    ; lintBinders args $ \ args -> do
+    { addLoc (CasePat alt) $ do
+         {    -- Check the pattern
                 -- Scrutinee type must be a tycon applicn; checked by caller
                 -- This code is remarkably compact considering what it does!
-                -- NB: args must be in scope here so that the lintCoreArgs line works.
-                -- NB: relies on existential type args coming *after* ordinary type args
-
-         ; con_result_ty <- lintCoreArgs (dataConRepType con)
-                                               (map Type tycon_arg_tys ++ varsToCoreExprs args)
+                -- NB: args must be in scope here so that the lintCoreArgs
+                --     line works. 
+                -- NB: relies on existential type args coming *after*
+                --     ordinary type args 
+         ; con_result_ty <- lintCoreArgs con_payload_ty (varsToCoreExprs args)
          ; checkTys con_result_ty scrut_ty (mkBadPatMsg con_result_ty scrut_ty) 
          }
               -- Check the RHS
-       ; checkAltExpr rhs alt_ty }
+    ; checkAltExpr rhs alt_ty } }
 
   | otherwise  -- Scrut-ty is wrong shape
   = addErrL (mkBadAltMsg scrut_ty alt)
@@ -570,7 +589,7 @@ lintAndScopeIds ids linterF
 lintAndScopeId :: Var -> (Var -> LintM a) -> LintM a
 lintAndScopeId id linterF 
   = do { ty <- lintTy (idType id)
-       ; let id' = setIdType id ty
+       ; let id' = Var.setIdType id ty
        ; addInScopeVars [id'] $ (linterF id')
        }
 
@@ -600,8 +619,23 @@ newtype LintM a =
            Bag Message ->           -- Error messages so far
            (Maybe a, Bag Message) } -- Result and error messages (if any)
 
+{-     Note [Type substitution]
+       ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Why do we need a type substitution?  Consider
+       /\(a:*). \(x:a). /\(a:*). id a x
+This is ill typed, because (renaming variables) it is really
+       /\(a:*). \(x:a). /\(b:*). id b x
+Hence, when checking an application, we can't naively compare x's type
+(at its binding site) with its expected type (at a use site).  So we
+rename type binders as we go, maintaining a substitution.
+
+The same substitution also supports let-type, current expressed as
+       (/\(a:*). body) ty
+Here we substitute 'ty' for 'a' in 'body', on the fly.
+-}
+
 instance Monad LintM where
-  return x = LintM (\ loc subst errs -> (Just x, errs))
+  return x = LintM (\ _   _     errs -> (Just x, errs))
   fail err = LintM (\ loc subst errs -> (Nothing, addErr subst errs (text err) loc))
   m >>= k  = LintM (\ loc subst errs -> 
                        let (res, errs') = unLintM m loc subst errs in
@@ -617,6 +651,7 @@ data LintLocInfo
   | CasePat CoreAlt    -- *Pattern* of the case alternative
   | AnExpr CoreExpr    -- Some expression
   | ImportedUnfolding SrcLoc -- Some imported unfolding (ToDo: say which)
+  | TopLevelBindings
 \end{code}
 
                  
@@ -630,7 +665,7 @@ initL m
 
 \begin{code}
 checkL :: Bool -> Message -> LintM ()
-checkL True  msg = return ()
+checkL True  _   = return ()
 checkL False msg = addErrL msg
 
 addErrL :: Message -> LintM a
@@ -654,15 +689,20 @@ addLoc extra_loc m =
   LintM (\ loc subst errs -> unLintM m (extra_loc:loc) subst errs)
 
 addInScopeVars :: [Var] -> LintM a -> LintM a
-addInScopeVars vars m = 
-  LintM (\ loc subst errs -> unLintM m loc (extendTvInScope subst vars) errs)
+addInScopeVars vars m
+  | null dups
+  = LintM (\ loc subst errs -> unLintM m loc (extendTvInScope subst vars) errs)
+  | otherwise
+  = addErrL (dupVars dups)
+  where
+    (_, dups) = removeDups compare vars 
 
 updateTvSubst :: TvSubst -> LintM a -> LintM a
 updateTvSubst subst' m = 
-  LintM (\ loc subst errs -> unLintM m loc subst' errs)
+  LintM (\ loc _ errs -> unLintM m loc subst' errs)
 
 getTvSubst :: LintM TvSubst
-getTvSubst = LintM (\ loc subst errs -> (Just subst, errs))
+getTvSubst = LintM (\ _ subst errs -> (Just subst, errs))
 
 applySubst :: Type -> LintM Type
 applySubst ty = do { subst <- getTvSubst; return (substTy subst ty) }
@@ -720,6 +760,8 @@ checkTys ty1 ty2 msg = checkL (ty1 `coreEqType` ty2) msg
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
+dumpLoc :: LintLocInfo -> (SrcLoc, SDoc)
+
 dumpLoc (RhsOf v)
   = (getSrcLoc v, brackets (ptext SLIT("RHS of") <+> pp_binders [v]))
 
@@ -735,21 +777,23 @@ dumpLoc (BodyOfLetRec bs@(_:_))
 dumpLoc (AnExpr e)
   = (noSrcLoc, text "In the expression:" <+> ppr e)
 
-dumpLoc (CaseAlt (con, args, rhs))
+dumpLoc (CaseAlt (con, args, _))
   = (noSrcLoc, text "In a case alternative:" <+> parens (ppr con <+> pp_binders args))
 
-dumpLoc (CasePat (con, args, rhs))
+dumpLoc (CasePat (con, args, _))
   = (noSrcLoc, text "In the pattern of a case alternative:" <+> parens (ppr con <+> pp_binders args))
 
 dumpLoc (ImportedUnfolding locn)
   = (locn, brackets (ptext SLIT("in an imported unfolding")))
+dumpLoc TopLevelBindings
+  = (noSrcLoc, empty)
 
 pp_binders :: [Var] -> SDoc
 pp_binders bs = sep (punctuate comma (map pp_binder bs))
 
 pp_binder :: Var -> SDoc
 pp_binder b | isId b    = hsep [ppr b, dcolon, ppr (idType b)]
-            | isTyVar b = hsep [ppr b, dcolon, ppr (tyVarKind b)]
+            | otherwise = hsep [ppr b, dcolon, ppr (tyVarKind b)]
 \end{code}
 
 \begin{code}
@@ -778,7 +822,7 @@ mkScrutMsg var var_ty scrut_ty subst
          text "Scrutinee type:" <+> ppr scrut_ty,
      hsep [ptext SLIT("Current TV subst"), ppr subst]]
 
-
+mkNonDefltMsg, mkNonIncreasingAltsMsg :: CoreExpr -> Message
 mkNonDefltMsg e
   = hang (text "Case expression with DEFAULT not at the beginnning") 4 (ppr e)
 mkNonIncreasingAltsMsg e
@@ -788,6 +832,14 @@ nonExhaustiveAltsMsg :: CoreExpr -> Message
 nonExhaustiveAltsMsg e
   = hang (text "Case expression with non-exhaustive alternatives") 4 (ppr e)
 
+mkBadConMsg :: TyCon -> DataCon -> Message
+mkBadConMsg tycon datacon
+  = vcat [
+       text "In a case alternative, data constructor isn't in scrutinee type:",
+       text "Scrutinee type constructor:" <+> ppr tycon,
+       text "Data con:" <+> ppr datacon
+    ]
+
 mkBadPatMsg :: Type -> Type -> Message
 mkBadPatMsg con_result_ty scrut_ty
   = vcat [
@@ -851,23 +903,50 @@ mkRhsMsg binder ty
      hsep [ptext SLIT("Rhs type:"), ppr ty]]
 
 mkRhsPrimMsg :: Id -> CoreExpr -> Message
-mkRhsPrimMsg binder rhs
+mkRhsPrimMsg binder _rhs
   = vcat [hsep [ptext SLIT("The type of this binder is primitive:"),
                     ppr binder],
              hsep [ptext SLIT("Binder's type:"), ppr (idType binder)]
             ]
 
+mkStrictMsg :: Id -> Message
+mkStrictMsg binder
+  = vcat [hsep [ptext SLIT("Recursive or top-level binder has strict demand info:"),
+                    ppr binder],
+             hsep [ptext SLIT("Binder's demand info:"), ppr (idNewDemandInfo binder)]
+            ]
+
+mkArityMsg :: Id -> Message
+mkArityMsg binder
+  = vcat [hsep [ptext SLIT("Demand type has "),
+                     ppr (dmdTypeDepth dmd_ty),
+                     ptext SLIT(" arguments, rhs has "),
+                     ppr (idArity binder),
+                     ptext SLIT("arguments, "),
+                    ppr binder],
+             hsep [ptext SLIT("Binder's strictness signature:"), ppr dmd_ty]
+
+         ]
+           where (StrictSig dmd_ty) = idNewStrictness binder
+
 mkUnboxedTupleMsg :: Id -> Message
 mkUnboxedTupleMsg binder
   = vcat [hsep [ptext SLIT("A variable has unboxed tuple type:"), ppr binder],
          hsep [ptext SLIT("Binder's type:"), ppr (idType binder)]]
 
+mkCastErr :: Type -> Type -> Message
 mkCastErr from_ty expr_ty
   = vcat [ptext SLIT("From-type of Cast differs from type of enclosed expression"),
          ptext SLIT("From-type:") <+> ppr from_ty,
          ptext SLIT("Type of enclosed expr:") <+> ppr expr_ty
     ]
 
+dupVars :: [[Var]] -> Message
+dupVars vars
+  = hang (ptext SLIT("Duplicate variables brought into scope"))
+       2 (ppr vars)
+
+mkStrangeTyMsg :: CoreExpr -> Message
 mkStrangeTyMsg e
   = ptext SLIT("Type where expression expected:") <+> ppr e
 \end{code}