Add Outputable.blankLine and use it
[ghc-hetmet.git] / compiler / coreSyn / CoreLint.lhs
index dda8290..a3ba3ae 100644 (file)
@@ -1,53 +1,48 @@
+
 %
+% (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 Unify           ( coreRefineTys )
+import CoreFVs
+import CoreUtils
 import Bag
-import Literal         ( literalType )
-import DataCon         ( dataConRepType, isVanillaDataCon, dataConTyCon, dataConWorkId )
-import TysWiredIn      ( tupleCon )
-import Var             ( Var, Id, TyVar, idType, tyVarKind, mustHaveLocalBinding )
+import Literal
+import DataCon
+import TysWiredIn
+import Var
+import VarEnv
 import VarSet
-import Name            ( getSrcLoc )
+import Name
+import Id
+import IdInfo
 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, isInScope,
-                         getTvSubstEnv, getTvInScope )
-import TyCon           ( isPrimTyCon )
-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}
 
 %************************************************************************
@@ -61,8 +56,18 @@ place for them.  They print out stuff before and after core passes,
 and do Core Lint when necessary.
 
 \begin{code}
-endPass :: DynFlags -> String -> DynFlag -> [CoreBind] -> IO [CoreBind]
-endPass dflags pass_name dump_flag binds
+endPass :: DynFlags -> String -> DynFlag -> [CoreBind] -> IO ()
+endPass = dumpAndLint dumpIfSet_core
+
+endPassIf :: Bool -> DynFlags -> String -> DynFlag -> [CoreBind] -> IO ()
+endPassIf cond = dumpAndLint (dumpIf_core cond)
+
+endIteration :: DynFlags -> String -> DynFlag -> [CoreBind] -> IO ()
+endIteration = dumpAndLint dumpIfSet_dyn
+
+dumpAndLint :: (DynFlags -> DynFlag -> String -> SDoc -> IO ())
+            -> DynFlags -> String -> DynFlag -> [CoreBind] -> IO ()
+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
@@ -70,12 +75,10 @@ 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
-
-       return binds
 \end{code}
 
 
@@ -109,10 +112,31 @@ Outstanding issues:
     --  * Oversaturated type app after specialisation (eta reduction
     --   may well be happening...);
 
+
+Note [Linting type lets]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+In the desugarer, it's very very convenient to be able to say (in effect)
+       let a = Type Int in <body>
+That is, use a type let.   See Note [Type let] in CoreSyn.
+
+However, when linting <body> we need to remember that a=Int, else we might
+reject a correct program.  So we carry a type substitution (in this example 
+[a -> Int]) and apply this substitution before comparing types.  The functin
+       lintTy :: Type -> LintM Type
+returns a substituted type; that's the only reason it returns anything.
+
+When we encounter a binder (like x::a) we must apply the substitution
+to the type of the binding variable.  lintBinders does this.
+
+For Ids, the type-substituted Id is added to the in_scope set (which 
+itself is part of the TvSubst we are carrying down), and when we
+find an occurence of an Id, we fetch it from the in-scope set.
+
+
 \begin{code}
 lintCoreBindings :: DynFlags -> String -> [CoreBind] -> IO ()
 
-lintCoreBindings dflags whoDunnit binds
+lintCoreBindings dflags _whoDunnit _binds
   | not (dopt Opt_DoCoreLinting dflags)
   = return ()
 
@@ -125,18 +149,19 @@ 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 ++ " ***"),
                bad_news,
-               ptext SLIT("*** Offending Program ***"),
+               ptext (sLit "*** Offending Program ***"),
                pprCoreBindings binds,
-               ptext SLIT("*** End of Offense ***")
+               ptext (sLit "*** End of Offense ***")
        ]
 \end{code}
 
@@ -170,7 +195,8 @@ 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        
@@ -181,14 +207,31 @@ 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 `unionVarSet` wkr_vars)
+    wkr_vars | workerExists wkr_info = unitVarSet (workerId wkr_info)
+            | otherwise             = emptyVarSet
+    wkr_info = idWorkerInfo binder
+    lintBinder var | isId var  = lintIdBndr var $ \_ -> (return ())
+                  | otherwise = return ()
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -205,79 +248,64 @@ lintCoreExpr :: CoreExpr -> LintM OutType
 -- The returned type has the substitution from the monad 
 -- already applied to it:
 --     lintCoreExpr e subst = exprType (subst e)
+--
+-- The returned "type" can be a kind, if the expression is (Type ty)
 
 lintCoreExpr (Var var)
-  = do { checkIdInScope var 
-       ; applySubst (idType var) }
+  = do { checkL (not (var == oneTupleDataConId))
+                (ptext (sLit "Illegal one-tuple"))
+
+       ; checkDeadIdOcc var
+       ; var' <- lookupIdInScope var
+        ; return (idType var')
+        }
 
 lintCoreExpr (Lit lit)
   = return (literalType lit)
 
-lintCoreExpr (Note (Coerce to_ty from_ty) expr)
-  = do { expr_ty <- lintCoreExpr expr
-       ; to_ty <- lintTy to_ty
-       ; from_ty <- lintTy from_ty     
-       ; checkTys from_ty expr_ty (mkCoerceErr from_ty expr_ty)
-       ; return to_ty }
-
-lintCoreExpr (Note other_note expr)
+--lintCoreExpr (Note (Coerce to_ty from_ty) expr)
+--  = do       { expr_ty <- lintCoreExpr expr
+--     ; to_ty <- lintTy to_ty
+--     ; from_ty <- lintTy from_ty     
+--     ; checkTys from_ty expr_ty (mkCoerceErr from_ty expr_ty)
+--     ; return to_ty }
+
+lintCoreExpr (Cast expr co)
+  = do { expr_ty <- lintCoreExpr expr
+       ; co' <- lintTy co
+       ; let (from_ty, to_ty) = coercionKind co'
+       ; checkTys from_ty expr_ty (mkCastErr from_ty expr_ty)
+       ; return to_ty }
+
+lintCoreExpr (Note _ expr)
   = lintCoreExpr expr
 
+lintCoreExpr (Let (NonRec tv (Type ty)) body)
+  =    -- See Note [Type let] in CoreSyn
+    do { checkL (isTyVar tv) (mkKindErrMsg tv ty)      -- Not quite accurate
+       ; ty' <- lintTy ty
+        ; kind' <- lintTy (tyVarKind tv)
+        ; let tv' = setTyVarKind tv kind'
+        ; checkKinds tv' ty'              
+               -- Now extend the substitution so we 
+               -- take advantage of it in the body
+        ; addLoc (BodyOfLetRec [tv]) $
+         addInScopeVars [tv'] $
+          extendSubstL tv' ty' $
+         lintCoreExpr body }
+
 lintCoreExpr (Let (NonRec bndr rhs) body)
-  = do { lintSingleBinding NonRecursive (bndr,rhs)
+  = do { lintSingleBinding NotTopLevel NonRecursive (bndr,rhs)
        ; addLoc (BodyOfLetRec [bndr])
-                (addInScopeVars [bndr] (lintCoreExpr body)) }
+                (lintAndScopeId bndr $ \_ -> (lintCoreExpr body)) }
 
 lintCoreExpr (Let (Rec pairs) body) 
-  = addInScopeVars bndrs       $
-    do { mapM (lintSingleBinding Recursive) pairs      
+  = lintAndScopeIds bndrs      $ \_ ->
+    do { mapM_ (lintSingleBinding NotTopLevel Recursive) pairs 
        ; addLoc (BodyOfLetRec bndrs) (lintCoreExpr body) }
   where
     bndrs = map fst pairs
 
-lintCoreExpr e@(App fun (Type ty))
--- This is like 'let' for types
--- It's needed when dealing with desugarer output for GADTs. Consider
---   data T = forall a. T a (a->Int) Bool
---    f :: T -> ... -> 
---    f (T x f True)  = <e1>
---    f (T y g False) = <e2>
--- After desugaring we get
---     f t b = case t of 
---               T a (x::a) (f::a->Int) (b:Bool) ->
---                 case b of 
---                     True -> <e1>
---                     False -> (/\b. let y=x; g=f in <e2>) a
--- And for a reason I now forget, the ...<e2>... can mention a; so 
--- we want Lint to know that b=a.  Ugh.
---
--- I tried quite hard to make the necessity for this go away, by changing the 
--- desugarer, but the fundamental problem is this:
---     
---     T a (x::a) (y::Int) -> let fail::a = ...
---                            in (/\b. ...(case ... of       
---                                             True  -> x::b
---                                             False -> fail)
---                               ) a
--- Now the inner case look as though it has incompatible branches.
-  = addLoc (AnExpr e) $
-    go fun [ty]
-  where
-    go (App fun (Type ty)) tys
-       = do { go fun (ty:tys) }
-    go (Lam tv body) (ty:tys)
-       = do  { checkL (isTyVar tv) (mkKindErrMsg tv ty)        -- Not quite accurate
-             ; ty' <- lintTy ty; 
-             ; checkKinds tv ty'
-               -- Now extend the substitution so we 
-               -- take advantage of it in the body
-             ; addInScopeVars [tv] $
-               extendSubstL tv ty' $
-               go body tys }
-    go fun tys
-       = do  { fun_ty <- lintCoreExpr fun
-             ; lintCoreArgs fun_ty (map Type tys) }
-
 lintCoreExpr e@(App fun arg)
   = do { fun_ty <- lintCoreExpr fun
        ; addLoc (AnExpr e) $
@@ -285,14 +313,13 @@ lintCoreExpr e@(App fun arg)
 
 lintCoreExpr (Lam var expr)
   = addLoc (LambdaBodyOf var) $
-    do { body_ty <- addInScopeVars [var] $
-                     lintCoreExpr expr
-       ; if isId var then do
-               { var_ty <- lintId var  
-               ; return (mkFunTy var_ty body_ty) }
-         else
-               return (mkForAllTy var body_ty)
-       }
+    lintBinders [var] $ \[var'] -> 
+    do { body_ty <- lintCoreExpr expr
+       ; if isId var' then 
+             return (mkFunTy (idType var') body_ty) 
+        else
+            return (mkForAllTy var' body_ty)
+       }
        -- The applySubst is needed to apply the subst to var
 
 lintCoreExpr e@(Case scrut var alt_ty alts) =
@@ -300,20 +327,39 @@ lintCoreExpr e@(Case scrut var alt_ty alts) =
   do { scrut_ty <- lintCoreExpr scrut
      ; alt_ty   <- lintTy alt_ty  
      ; var_ty   <- lintTy (idType var) 
-       -- Don't use lintId on var, because unboxed tuple is legitimate
 
-     ; checkTys var_ty scrut_ty (mkScrutMsg var scrut_ty)
+     ; let mb_tc_app = splitTyConApp_maybe (idType var)
+     ; case mb_tc_app of 
+         Just (tycon, _)
+              | debugIsOn &&
+                isAlgTyCon tycon && 
+               not (isOpenTyCon tycon) &&
+                null (tyConDataCons tycon) -> 
+                  pprTrace "Lint warning: case binder's type has no constructors" (ppr var <+> ppr (idType var))
+                       -- This can legitimately happen for type families
+                      $ return ()
+         _otherwise -> return ()
+
+       -- Don't use lintIdBndr on var, because unboxed tuple is legitimate
+
+     ; subst <- getTvSubst 
+     ; checkTys var_ty scrut_ty (mkScrutMsg var var_ty scrut_ty subst)
 
      -- If the binder is an unboxed tuple type, don't put it in scope
-     ; let vars = if (isUnboxedTupleType (idType var)) then [] else [var]
-     ; addInScopeVars vars $
+     ; let scope = if (isUnboxedTupleType (idType var)) then 
+                       pass_var 
+                   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)
-  = addErrL (mkStrangeTyMsg e)
+lintCoreExpr (Type ty)
+  = do { ty' <- lintTy ty
+       ; return (typeKind ty') }
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -326,8 +372,8 @@ 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}
 
@@ -337,23 +383,25 @@ 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 }
 
 lintCoreArg fun_ty arg = 
        -- Make sure function type matches argument
   do { arg_ty <- lintCoreExpr arg
-     ; let err = mkAppMsg fun_ty arg_ty arg
+     ; let err1 =  mkAppMsg fun_ty arg_ty arg
+           err2 = mkNonFunAppMsg fun_ty arg_ty arg
      ; case splitFunTy_maybe fun_ty of
         Just (arg,res) -> 
-          do { checkTys arg arg_ty err 
+          do { checkTys arg arg_ty err1
              ; return res }
-        _ -> addErrL err }
+        _ -> addErrL err2 }
 \end{code}
 
 \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)
@@ -363,22 +411,29 @@ 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
        --      error :: forall a:*. String -> a
        -- and then apply it to both boxed and unboxed types.
-  = checkL (argty_kind `isSubKind` tyvar_kind)
+  = checkL (arg_kind `isSubKind` tyvar_kind)
           (mkKindErrMsg tyvar arg_ty)
   where
     tyvar_kind = tyVarKind tyvar
-    argty_kind = typeKind arg_ty
+    arg_kind | isCoVar tyvar = coercionKindPredTy arg_ty
+            | otherwise     = typeKind arg_ty
+
+checkDeadIdOcc :: Id -> LintM ()
+-- Occurrences of an Id should never be dead....
+-- except when we are checking a case pattern
+checkDeadIdOcc id
+  | isDeadOcc (idOccInfo id)
+  = do { in_case <- inCasePat
+       ; checkL in_case
+               (ptext (sLit "Occurrence of a dead Id") <+> ppr id) }
+  | otherwise
+  = return ()
 \end{code}
 
 
@@ -398,7 +453,7 @@ 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 = 
@@ -411,14 +466,14 @@ 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}
@@ -432,11 +487,11 @@ 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 } 
@@ -444,50 +499,30 @@ lintCoreAlt scrut_ty alt_ty alt@(LitAlt lit, args, rhs) =
     lit_ty = literalType lit
 
 lintCoreAlt scrut_ty alt_ty alt@(DataAlt con, args, rhs)
-  | Just (tycon, tycon_arg_tys) <- splitTyConApp_maybe scrut_ty,
-    tycon == dataConTyCon con
-  = addLoc (CaseAlt alt) $
-    addInScopeVars args $      -- Put the args in scope before lintBinder,
-                               -- because the Ids mention the type variables
-    if isVanillaDataCon con then
-    do { addLoc (CasePat alt) $ do
-         { mapM lintBinder args 
-               -- FIX! Add check that all args are Ids.
-                -- Check the pattern
+  | isNewTyCon (dataConTyCon con) = addErrL (mkNewTyDataConAltMsg scrut_ty alt)
+  | Just (tycon, tycon_arg_tys) <- splitTyConApp_maybe scrut_ty
+  = 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_type <- lintTyApps (dataConRepType con) tycon_arg_tys
-                 -- Can just map Var as we know that this is a vanilla datacon
-         ; con_result_ty <- lintCoreArgs con_type (map Var 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 }
-
-    else       -- GADT
-    do { let (tvs,ids) = span isTyVar args
-        ; subst <- getTvSubst 
-       ; let in_scope  = getTvInScope subst
-             subst_env = getTvSubstEnv subst
-        ; case coreRefineTys con tvs scrut_ty of {
-             Nothing          -> return () ;   -- Alternative is dead code
-             Just (refine, _) -> updateTvSubstEnv (composeTvSubst in_scope refine subst_env) $
-    do         { addLoc (CasePat alt) $ do
-         { tvs'     <- mapM lintTy (mkTyVarTys tvs)
-         ; con_type <- lintTyApps (dataConRepType con) tvs'
-         ; mapM lintBinder ids -- Lint Ids in the refined world
-         ; lintCoreArgs con_type (map Var ids)
-         }
-
-       ; let refined_alt_ty = substTy (mkTvSubst in_scope refine) alt_ty
-               -- alt_ty is already an OutType, so don't re-apply 
-               -- the current substitution.  But we must apply the
-               -- refinement so that the check in checkAltExpr is ok
-       ; checkAltExpr rhs refined_alt_ty
-    } } }
+    ; checkAltExpr rhs alt_ty } }
 
   | otherwise  -- Scrut-ty is wrong shape
   = addErrL (mkBadAltMsg scrut_ty alt)
@@ -500,24 +535,60 @@ lintCoreAlt scrut_ty alt_ty alt@(DataAlt con, args, rhs)
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-lintBinder :: Var -> LintM ()
-lintBinder var | isId var  = lintId var >> return ()
-              | otherwise = return ()
-
-lintId :: Var -> LintM OutType
+-- When we lint binders, we (one at a time and in order):
+--  1. Lint var types or kinds (possibly substituting)
+--  2. Add the binder to the in scope set, and if its a coercion var,
+--     we may extend the substitution to reflect its (possibly) new kind
+lintBinders :: [Var] -> ([Var] -> LintM a) -> LintM a
+lintBinders [] linterF = linterF []
+lintBinders (var:vars) linterF = lintBinder var $ \var' ->
+                                lintBinders vars $ \ vars' ->
+                                linterF (var':vars')
+
+lintBinder :: Var -> (Var -> LintM a) -> LintM a
+lintBinder var linterF
+  | isTyVar var = lint_ty_bndr
+  | otherwise   = lintIdBndr var linterF
+  where
+    lint_ty_bndr = do { _ <- lintTy (tyVarKind var)
+                     ; subst <- getTvSubst
+                     ; let (subst', tv') = substTyVarBndr subst var
+                     ; updateTvSubst subst' (linterF tv') }
+
+lintIdBndr :: Var -> (Var -> LintM a) -> LintM a
+-- Do substitution on the type of a binder and add the var with this 
+-- new type to the in-scope set of the second argument
 -- ToDo: lint its rules
-lintId id
+lintIdBndr id linterF 
   = do         { checkL (not (isUnboxedTupleType (idType id))) 
                 (mkUnboxedTupleMsg id)
                -- No variable can be bound to an unboxed tuple.
-       ; lintTy (idType id) }
+        ; lintAndScopeId id $ \id' -> linterF id'
+        }
+
+lintAndScopeIds :: [Var] -> ([Var] -> LintM a) -> LintM a
+lintAndScopeIds ids linterF 
+  = go ids
+  where
+    go []       = linterF []
+    go (id:ids) = do { lintAndScopeId id $ \id ->
+                           lintAndScopeIds ids $ \ids ->
+                           linterF (id:ids) }
+
+lintAndScopeId :: Var -> (Var -> LintM a) -> LintM a
+lintAndScopeId id linterF 
+  = do { ty <- lintTy (idType id)
+       ; let id' = setIdType id ty
+       ; addInScopeVars [id'] $ (linterF id')
+       }
 
 lintTy :: InType -> LintM OutType
 -- Check the type, and apply the substitution to it
+-- See Note [Linting type lets]
 -- ToDo: check the kind structure of the type
 lintTy ty 
   = do { ty' <- applySubst ty
-       ; mapM_ checkIdInScope (varSetElems (tyVarsOfType ty'))
+       ; mapM_ checkTyVarInScope (varSetElems (tyVarsOfType ty'))
        ; return ty' }
 \end{code}
 
@@ -538,8 +609,23 @@ 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
@@ -552,9 +638,10 @@ data LintLocInfo
   | LambdaBodyOf Id    -- The lambda-binder
   | BodyOfLetRec [Id]  -- One of the binders
   | CaseAlt CoreAlt    -- Case alternative
-  | CasePat CoreAlt    -- *Pattern* of the case alternative
+  | CasePat CoreAlt    -- The *pattern* of the case alternative
   | AnExpr CoreExpr    -- Some expression
   | ImportedUnfolding SrcLoc -- Some imported unfolding (ToDo: say which)
+  | TopLevelBindings
 \end{code}
 
                  
@@ -563,12 +650,12 @@ initL :: LintM a -> Maybe Message {- errors -}
 initL m
   = case unLintM m [] emptyTvSubst emptyBag of
       (_, errs) | isEmptyBag errs -> Nothing
-               | otherwise       -> Just (vcat (punctuate (text "") (bagToList errs)))
+               | otherwise       -> Just (vcat (punctuate blankLine (bagToList errs)))
 \end{code}
 
 \begin{code}
 checkL :: Bool -> Message -> LintM ()
-checkL True  msg = return ()
+checkL True  _   = return ()
 checkL False msg = addErrL msg
 
 addErrL :: Message -> LintM a
@@ -582,7 +669,7 @@ addErr subst errs_so_far msg locs
    (loc, cxt1) = dumpLoc (head locs)
    cxts        = [snd (dumpLoc loc) | loc <- locs]   
    context     | opt_PprStyle_Debug = vcat (reverse cxts) $$ cxt1 $$
-                                     ptext SLIT("Substitution:") <+> ppr subst
+                                     ptext (sLit "Substitution:") <+> ppr subst
               | otherwise          = cxt1
  
    mk_msg msg = mkLocMessage (mkSrcSpan loc loc) (context $$ msg)
@@ -591,16 +678,27 @@ addLoc :: LintLocInfo -> LintM a -> LintM a
 addLoc extra_loc m =
   LintM (\ loc subst errs -> unLintM m (extra_loc:loc) subst errs)
 
+inCasePat :: LintM Bool                -- A slight hack; see the unique call site
+inCasePat = LintM $ \ loc _ errs -> (Just (is_case_pat loc), errs)
+  where
+    is_case_pat (CasePat {} : _) = True
+    is_case_pat _other           = False
+
 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 
 
-updateTvSubstEnv :: TvSubstEnv -> LintM a -> LintM a
-updateTvSubstEnv substenv m = 
-  LintM (\ loc subst errs -> unLintM m loc (setTvSubstEnv subst substenv) errs)
+updateTvSubst :: TvSubst -> LintM a -> LintM a
+updateTvSubst subst' m = 
+  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) }
@@ -611,11 +709,19 @@ extendSubstL tv ty m
 \end{code}
 
 \begin{code}
-checkIdInScope :: Var -> LintM ()
-checkIdInScope id 
-  = do { checkL (not (id == oneTupleDataConId))
-               (ptext SLIT("Illegal one-tuple"))
-       ; checkInScope (ptext SLIT("is out of scope")) id }
+lookupIdInScope :: Id -> LintM Id
+lookupIdInScope id 
+  | not (mustHaveLocalBinding id)
+  = return id  -- An imported Id
+  | otherwise  
+  = do { subst <- getTvSubst
+       ; case lookupInScope (getTvInScope subst) id of
+               Just v  -> return v
+               Nothing -> do { _ <- addErrL out_of_scope
+                             ; return id } }
+  where
+    out_of_scope = ppr id <+> ptext (sLit "is out of scope")
+
 
 oneTupleDataConId :: Id        -- Should not happen
 oneTupleDataConId = dataConWorkId (tupleCon Boxed 1)
@@ -624,9 +730,12 @@ checkBndrIdInScope :: Var -> Var -> LintM ()
 checkBndrIdInScope binder id 
   = checkInScope msg id
     where
-     msg = ptext SLIT("is out of scope inside info for") <+> 
+     msg = ptext (sLit "is out of scope inside info for") <+> 
           ppr binder
 
+checkTyVarInScope :: TyVar -> LintM ()
+checkTyVarInScope tv = checkInScope (ptext (sLit "is out of scope")) tv
+
 checkInScope :: SDoc -> Var -> LintM ()
 checkInScope loc_msg var =
  do { subst <- getTvSubst
@@ -647,36 +756,40 @@ 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]))
+  = (getSrcLoc v, brackets (ptext (sLit "RHS of") <+> pp_binders [v]))
 
 dumpLoc (LambdaBodyOf b)
-  = (getSrcLoc b, brackets (ptext SLIT("in body of lambda with binder") <+> pp_binder b))
+  = (getSrcLoc b, brackets (ptext (sLit "in body of lambda with binder") <+> pp_binder b))
 
 dumpLoc (BodyOfLetRec [])
-  = (noSrcLoc, brackets (ptext SLIT("In body of a letrec with no binders")))
+  = (noSrcLoc, brackets (ptext (sLit "In body of a letrec with no binders")))
 
 dumpLoc (BodyOfLetRec bs@(_:_))
-  = ( getSrcLoc (head bs), brackets (ptext SLIT("in body of letrec with binders") <+> pp_binders bs))
+  = ( getSrcLoc (head bs), brackets (ptext (sLit "in body of letrec with binders") <+> pp_binders 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")))
+  = (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}
@@ -698,13 +811,14 @@ mkCaseAltMsg e ty1 ty2
   = hang (text "Type of case alternatives not the same as the annotation on case:")
         4 (vcat [ppr ty1, ppr ty2, ppr e])
 
-mkScrutMsg :: Id -> Type -> Message
-mkScrutMsg var scrut_ty
+mkScrutMsg :: Id -> Type -> Type -> TvSubst -> Message
+mkScrutMsg var var_ty scrut_ty subst
   = vcat [text "Result binder in case doesn't match scrutinee:" <+> ppr var,
-         text "Result binder type:" <+> ppr (idType var),
-         text "Scrutinee type:" <+> ppr scrut_ty]
-
+         text "Result binder type:" <+> ppr var_ty,--(idType var),
+         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
@@ -714,6 +828,14 @@ 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 [
@@ -728,58 +850,95 @@ mkBadAltMsg scrut_ty alt
           text "Scrutinee type:" <+> ppr scrut_ty,
           text "Alternative:" <+> pprCoreAlt alt ]
 
+mkNewTyDataConAltMsg :: Type -> CoreAlt -> Message
+mkNewTyDataConAltMsg scrut_ty alt
+  = vcat [ text "Data alternative for newtype datacon",
+          text "Scrutinee type:" <+> ppr scrut_ty,
+          text "Alternative:" <+> pprCoreAlt alt ]
+
+
 ------------------------------------------------------
 --     Other error messages
 
 mkAppMsg :: Type -> Type -> CoreExpr -> Message
 mkAppMsg fun_ty arg_ty arg
-  = vcat [ptext SLIT("Argument value doesn't match argument type:"),
-             hang (ptext SLIT("Fun type:")) 4 (ppr fun_ty),
-             hang (ptext SLIT("Arg type:")) 4 (ppr arg_ty),
-             hang (ptext SLIT("Arg:")) 4 (ppr arg)]
+  = vcat [ptext (sLit "Argument value doesn't match argument type:"),
+             hang (ptext (sLit "Fun type:")) 4 (ppr fun_ty),
+             hang (ptext (sLit "Arg type:")) 4 (ppr arg_ty),
+             hang (ptext (sLit "Arg:")) 4 (ppr arg)]
+
+mkNonFunAppMsg :: Type -> Type -> CoreExpr -> Message
+mkNonFunAppMsg fun_ty arg_ty arg
+  = vcat [ptext (sLit "Non-function type in function position"),
+             hang (ptext (sLit "Fun type:")) 4 (ppr fun_ty),
+             hang (ptext (sLit "Arg type:")) 4 (ppr arg_ty),
+             hang (ptext (sLit "Arg:")) 4 (ppr arg)]
 
 mkKindErrMsg :: TyVar -> Type -> Message
 mkKindErrMsg tyvar arg_ty
-  = vcat [ptext SLIT("Kinds don't match in type application:"),
-         hang (ptext SLIT("Type variable:"))
+  = vcat [ptext (sLit "Kinds don't match in type application:"),
+         hang (ptext (sLit "Type variable:"))
                 4 (ppr tyvar <+> dcolon <+> ppr (tyVarKind tyvar)),
-         hang (ptext SLIT("Arg type:"))   
+         hang (ptext (sLit "Arg type:"))   
                 4 (ppr arg_ty <+> dcolon <+> ppr (typeKind arg_ty))]
 
 mkTyAppMsg :: Type -> Type -> Message
 mkTyAppMsg ty arg_ty
   = vcat [text "Illegal type application:",
-             hang (ptext SLIT("Exp type:"))
+             hang (ptext (sLit "Exp type:"))
                 4 (ppr ty <+> dcolon <+> ppr (typeKind ty)),
-             hang (ptext SLIT("Arg type:"))   
+             hang (ptext (sLit "Arg type:"))   
                 4 (ppr arg_ty <+> dcolon <+> ppr (typeKind arg_ty))]
 
 mkRhsMsg :: Id -> Type -> Message
 mkRhsMsg binder ty
   = vcat
-    [hsep [ptext SLIT("The type of this binder doesn't match the type of its RHS:"),
+    [hsep [ptext (sLit "The type of this binder doesn't match the type of its RHS:"),
            ppr binder],
-     hsep [ptext SLIT("Binder's type:"), ppr (idType binder)],
-     hsep [ptext SLIT("Rhs type:"), ppr ty]]
+     hsep [ptext (sLit "Binder's type:"), ppr (idType binder)],
+     hsep [ptext (sLit "Rhs type:"), ppr ty]]
 
 mkRhsPrimMsg :: Id -> CoreExpr -> Message
-mkRhsPrimMsg binder rhs
-  = vcat [hsep [ptext SLIT("The type of this binder is primitive:"),
+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)]
+             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)]]
-
-mkCoerceErr from_ty expr_ty
-  = vcat [ptext SLIT("From-type of Coerce differs from type of enclosed expression"),
-         ptext SLIT("From-type:") <+> ppr from_ty,
-         ptext SLIT("Type of enclosed expr:") <+> ppr expr_ty
+  = 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
     ]
 
-mkStrangeTyMsg e
-  = ptext SLIT("Type where expression expected:") <+> ppr e
+dupVars :: [[Var]] -> Message
+dupVars vars
+  = hang (ptext (sLit "Duplicate variables brought into scope"))
+       2 (ppr vars)
 \end{code}