add -fsimpleopt-before-flatten
[ghc-hetmet.git] / compiler / prelude / TysPrim.lhs
index c69bea1..a5d9335 100644 (file)
@@ -1,13 +1,18 @@
 %
 % (c) The AQUA Project, Glasgow University, 1994-1998
 %
+
+     
 \section[TysPrim]{Wired-in knowledge about primitive types}
 
 \begin{code}
+-- | This module defines TyCons that can't be expressed in Haskell. 
+--   They are all, therefore, wired-in TyCons.  C.f module TysWiredIn
 module TysPrim(
        alphaTyVars, betaTyVars, alphaTyVar, betaTyVar, gammaTyVar, deltaTyVar,
-       alphaTy, betaTy, gammaTy, deltaTy,
+       alphaTy, betaTy, gammaTy, deltaTy, ecTyVars,
        openAlphaTy, openBetaTy, openAlphaTyVar, openBetaTyVar, openAlphaTyVars,
+        argAlphaTy, argAlphaTyVar, argBetaTy, argBetaTyVar,
 
        primTyCons,
 
@@ -41,20 +46,23 @@ module TysPrim(
        int64PrimTyCon,         int64PrimTy,
        word64PrimTyCon,        word64PrimTy,
 
-       anyPrimTyCon, anyPrimTy, anyPrimTyCon1, mkAnyPrimTyCon
+       -- * Any
+       anyTyCon, anyTyConOfKind, anyTypeOfKind
   ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
 import Var             ( TyVar, mkTyVar )
 import Name            ( Name, BuiltInSyntax(..), mkInternalName, mkWiredInName )
+import OccName         ( mkTcOcc )
 import OccName         ( mkTyVarOccFS, mkTcOccFS )
-import TyCon           ( TyCon, mkPrimTyCon, mkLiftedPrimTyCon )
+import TyCon           ( TyCon, mkPrimTyCon, mkLiftedPrimTyCon, mkAnyTyCon )
 import Type
+import TypeRep          ( ecKind )
+import Coercion
 import SrcLoc
-import Unique          ( mkAlphaTyVarUnique, pprUnique )
+import Unique          ( mkAlphaTyVarUnique )
 import PrelNames
-import StaticFlags
 import FastString
 import Outputable
 
@@ -94,7 +102,7 @@ primTyCons
     , wordPrimTyCon
     , word32PrimTyCon
     , word64PrimTyCon
-    , anyPrimTyCon, anyPrimTyCon1
+    , anyTyCon
     ]
 
 mkPrimTc :: FastString -> Unique -> TyCon -> Name
@@ -104,7 +112,7 @@ mkPrimTc fs unique tycon
                  (ATyCon tycon)        -- Relevant TyCon
                  UserSyntax            -- None are built-in syntax
 
-charPrimTyConName, intPrimTyConName, int32PrimTyConName, int64PrimTyConName, wordPrimTyConName, word32PrimTyConName, word64PrimTyConName, addrPrimTyConName, floatPrimTyConName, doublePrimTyConName, statePrimTyConName, realWorldTyConName, arrayPrimTyConName, byteArrayPrimTyConName, mutableArrayPrimTyConName, mutableByteArrayPrimTyConName, mutVarPrimTyConName, mVarPrimTyConName, tVarPrimTyConName, stablePtrPrimTyConName, stableNamePrimTyConName, bcoPrimTyConName, weakPrimTyConName, threadIdPrimTyConName, anyPrimTyConName, anyPrimTyCon1Name :: Name
+charPrimTyConName, intPrimTyConName, int32PrimTyConName, int64PrimTyConName, wordPrimTyConName, word32PrimTyConName, word64PrimTyConName, addrPrimTyConName, floatPrimTyConName, doublePrimTyConName, statePrimTyConName, realWorldTyConName, arrayPrimTyConName, byteArrayPrimTyConName, mutableArrayPrimTyConName, mutableByteArrayPrimTyConName, mutVarPrimTyConName, mVarPrimTyConName, tVarPrimTyConName, stablePtrPrimTyConName, stableNamePrimTyConName, bcoPrimTyConName, weakPrimTyConName, threadIdPrimTyConName :: Name
 charPrimTyConName            = mkPrimTc (fsLit "Char#") charPrimTyConKey charPrimTyCon
 intPrimTyConName             = mkPrimTc (fsLit "Int#") intPrimTyConKey  intPrimTyCon
 int32PrimTyConName           = mkPrimTc (fsLit "Int32#") int32PrimTyConKey int32PrimTyCon
@@ -129,8 +137,6 @@ stableNamePrimTyConName       = mkPrimTc (fsLit "StableName#") stableNamePrimTyC
 bcoPrimTyConName             = mkPrimTc (fsLit "BCO#") bcoPrimTyConKey bcoPrimTyCon
 weakPrimTyConName            = mkPrimTc (fsLit "Weak#") weakPrimTyConKey weakPrimTyCon
 threadIdPrimTyConName                = mkPrimTc (fsLit "ThreadId#") threadIdPrimTyConKey threadIdPrimTyCon
-anyPrimTyConName             = mkPrimTc (fsLit "Any") anyPrimTyConKey anyPrimTyCon
-anyPrimTyCon1Name            = mkPrimTc (fsLit "Any1") anyPrimTyCon1Key anyPrimTyCon1
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -153,6 +159,9 @@ tyVarList kind = [ mkTyVar (mkInternalName (mkAlphaTyVarUnique u)
                            where c = chr (u-2 + ord 'a')
                 ]
 
+ecTyVars :: [TyVar]
+ecTyVars = tyVarList ecKind
+
 alphaTyVars :: [TyVar]
 alphaTyVars = tyVarList liftedTypeKind
 
@@ -176,7 +185,119 @@ openAlphaTyVars@(openAlphaTyVar:openBetaTyVar:_) = tyVarList openTypeKind
 
 openAlphaTy, openBetaTy :: Type
 openAlphaTy = mkTyVarTy openAlphaTyVar
-openBetaTy   = mkTyVarTy openBetaTyVar
+openBetaTy  = mkTyVarTy openBetaTyVar
+
+argAlphaTyVar, argBetaTyVar :: TyVar
+(argAlphaTyVar : argBetaTyVar : _) = tyVarList argTypeKind
+argAlphaTy, argBetaTy :: Type
+argAlphaTy = mkTyVarTy argAlphaTyVar
+argBetaTy  = mkTyVarTy argBetaTyVar
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+               Any
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+Note [Any types]
+~~~~~~~~~~~~~~~~
+The type constructor Any::* has these properties
+
+  * It is defined in module GHC.Prim, and exported so that it is 
+    available to users.  For this reason it's treated like any other 
+    primitive type:
+      - has a fixed unique, anyTyConKey, 
+      - lives in the global name cache
+      - built with TyCon.PrimTyCon
+
+  * It is lifted, and hence represented by a pointer
+
+  * It is inhabited by at least one value, namely bottom
+
+  * You can unsafely coerce any lifted type to Ayny, and back.
+
+  * It does not claim to be a *data* type, and that's important for
+    the code generator, because the code gen may *enter* a data value
+    but never enters a function value. 
+
+  * It is used to instantiate otherwise un-constrained type variables of kind *
+    For example        length Any []
+    See Note [Strangely-kinded void TyCons]
+
+In addition, we have a potentially-infinite family of types, one for
+each kind /other than/ *, needed to instantiate otherwise
+un-constrained type variables of kinds other than *.  This is a bit
+like tuples; there is a potentially-infinite family.  They have slightly
+different characteristics to Any::*:
+  
+  * They are built with TyCon.AnyTyCon
+  * They have non-user-writable names like "Any(*->*)" 
+  * They are not exported by GHC.Prim
+  * They are uninhabited (of course; not kind *)
+  * They have a unique derived from their OccName (see Note [Uniques of Any])
+  * Their Names do not live in the global name cache
+
+Note [Uniques of Any]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Although Any(*->*), say, doesn't have a binding site, it still needs
+to have a Unique.  Unlike tuples (which are also an infinite family)
+there is no convenient way to index them, so we use the Unique from
+their OccName instead.  That should be unique, 
+  - both wrt each other, because their strings differ
+
+  - and wrt any other Name, because Names get uniques with 
+    various 'char' tags, but the OccName of Any will 
+    get a Unique built with mkTcOccUnique, which has a particular 'char' 
+    tag; see Unique.mkTcOccUnique!
+
+Note [Strangely-kinded void TyCons]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+See Trac #959 for more examples
+
+When the type checker finds a type variable with no binding, which
+means it can be instantiated with an arbitrary type, it usually
+instantiates it to Void.  Eg.
+
+       length []
+===>
+       length Any (Nil Any)
+
+But in really obscure programs, the type variable might have a kind
+other than *, so we need to invent a suitably-kinded type.
+
+This commit uses
+       Any for kind *
+       Any(*->*) for kind *->*
+       etc
+
+\begin{code}
+anyTyConName :: Name
+anyTyConName = mkPrimTc (fsLit "Any") anyTyConKey anyTyCon
+
+anyTyCon :: TyCon
+anyTyCon = mkLiftedPrimTyCon anyTyConName liftedTypeKind 0 PtrRep
+
+anyTypeOfKind :: Kind -> Type
+anyTypeOfKind kind = mkTyConApp (anyTyConOfKind kind) []
+
+anyTyConOfKind :: Kind -> TyCon
+-- Map all superkinds of liftedTypeKind to liftedTypeKind
+anyTyConOfKind kind 
+  | liftedTypeKind `isSubKind` kind = anyTyCon
+  | otherwise                       = tycon
+  where
+         -- Derive the name from the kind, thus:
+         --     Any(*->*), Any(*->*->*)
+         -- These are names that can't be written by the user,
+         -- and are not allocated in the global name cache
+    str = "Any" ++ showSDoc (pprParendKind kind)
+
+    occ   = mkTcOcc str
+    uniq  = getUnique occ  -- See Note [Uniques of Any]
+    name  = mkWiredInName gHC_PRIM occ uniq (ATyCon tycon) UserSyntax
+    tycon = mkAnyTyCon name kind 
 \end{code}
 
 
@@ -294,54 +415,6 @@ defined in \tr{TysWiredIn.lhs}, not here.
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-               Any
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-The type constructor Any is type to which you can unsafely coerce any
-lifted type, and back. 
-
-  * It is lifted, and hence represented by a pointer
-
-  * It does not claim to be a *data* type, and that's important for
-    the code generator, because the code gen may *enter* a data value
-    but never enters a function value.  
-
-It's also used to instantiate un-constrained type variables after type
-checking.  For example
-       length Any []
-Annoyingly, we sometimes need Anys of other kinds, such as (*->*) etc.
-This is a bit like tuples.   We define a couple of useful ones here,
-and make others up on the fly.  If any of these others end up being exported
-into interface files, we'll get a crash; at least until we add interface-file
-syntax to support them.
-
-\begin{code}
-anyPrimTy :: Type
-anyPrimTy = mkTyConApp anyPrimTyCon []
-
-anyPrimTyCon :: TyCon  -- Kind *
-anyPrimTyCon = mkLiftedPrimTyCon anyPrimTyConName liftedTypeKind 0 PtrRep
-
-anyPrimTyCon1 :: TyCon         -- Kind *->*
-anyPrimTyCon1 = mkLiftedPrimTyCon anyPrimTyCon1Name kind 0 PtrRep
-  where
-    kind = mkArrowKind liftedTypeKind liftedTypeKind
-                                 
-mkAnyPrimTyCon :: Unique -> Kind -> TyCon
--- Grotesque hack alert: the client gives the unique; so equality won't work
-mkAnyPrimTyCon unique kind 
-  = WARN( opt_PprStyle_Debug, ptext (sLit "Urk! Inventing strangely-kinded Any TyCon:") <+> ppr unique <+> ppr kind )
-       -- See Note [Strangely-kinded void TyCons] in TcHsSyn
-    tycon
-  where
-     name  = mkPrimTc (mkFastString ("Any" ++ showSDoc (pprUnique unique))) unique tycon
-     tycon = mkLiftedPrimTyCon name kind 0 PtrRep
-\end{code}
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
 \subsection[TysPrim-arrays]{The primitive array types}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************