Fix scoped type variables for expression type signatures
[ghc-hetmet.git] / compiler / rename / RnSource.lhs
index 023a6cf..6053098 100644 (file)
@@ -15,9 +15,8 @@ module RnSource (
 import {-# SOURCE #-} RnExpr( rnLExpr )
 
 import HsSyn
-import RdrName         ( RdrName, isRdrDataCon, isRdrTyVar, rdrNameOcc, 
-                         elemLocalRdrEnv, globalRdrEnvElts, GlobalRdrElt(..),
-                         isLocalGRE )
+import RdrName         ( RdrName, isRdrDataCon, elemLocalRdrEnv, 
+                         globalRdrEnvElts, GlobalRdrElt(..), isLocalGRE )
 import RdrHsSyn                ( extractGenericPatTyVars, extractHsRhoRdrTyVars )
 import RnHsSyn
 import RnTypes         ( rnLHsType, rnLHsTypes, rnHsSigType, rnHsTypeFVs, rnContext )
@@ -42,8 +41,8 @@ import Outputable
 import SrcLoc          ( Located(..), unLoc, noLoc )
 import DynFlags        ( DynFlag(..) )
 import Maybes          ( seqMaybe )
-import Maybe            ( isNothing, catMaybes )
-import Monad           ( liftM )
+import Maybe            ( isNothing, isJust )
+import Monad           ( liftM, when )
 import BasicTypes       ( Boxity(..) )
 \end{code}
 
@@ -111,10 +110,8 @@ rnSrcDecls (HsGroup { hs_valds  = val_decls,
           <- mapFvRn (wrapLocFstM rnDefaultDecl) default_decls ;
        
        let {
-           rn_at_decls = concat 
-                          [ats | L _ (InstDecl _ _ _ ats) <- rn_inst_decls] ;
           rn_group = HsGroup { hs_valds  = rn_val_decls,
-                               hs_tyclds = rn_tycl_decls ++ rn_at_decls,
+                               hs_tyclds = rn_tycl_decls,
                                hs_instds = rn_inst_decls,
                                hs_fixds  = rn_fix_decls,
                                hs_depds  = [],
@@ -282,12 +279,11 @@ rnSrcInstDecl (InstDecl inst_ty mbinds uprags ats)
        -- The typechecker (not the renamer) checks that all 
        -- the declarations are for the right class
     let
-       at_doc   = text "In the associated types in an instance declaration"
+       at_doc   = text "In the associated types of an instance declaration"
        at_names = map (head . tyClDeclNames . unLoc) ats
-       (_, rdrCtxt, _, _) = splitHsInstDeclTy (unLoc inst_ty)
     in
     checkDupNames at_doc at_names              `thenM_`
-    rnATDefs rdrCtxt ats                       `thenM` \ (ats', at_fvs) ->
+    rnATInsts ats                              `thenM` \ (ats', at_fvs) ->
 
        -- Rename the bindings
        -- The typechecker (not the renamer) checks that all 
@@ -333,20 +329,28 @@ rnSrcInstDecl (InstDecl inst_ty mbinds uprags ats)
             --     to remove the context).
 \end{code}
 
-Renaming of the associated data definitions requires adding the instance
-context, as the rhs of an AT declaration may use ATs from classes in the
-context.
+Renaming of the associated types in instances.  
+
+* We raise an error if we encounter a kind signature in an instance.
 
 \begin{code}
-rnATDefs :: HsContext RdrName -> [LTyClDecl RdrName] 
-         -> RnM ([LTyClDecl Name], FreeVars)
-rnATDefs ctxt atDecls = 
-  mapFvRn (wrapLocFstM addCtxtAndRename) atDecls
+rnATInsts :: [LTyClDecl RdrName] -> RnM ([LTyClDecl Name], FreeVars)
+rnATInsts atDecls = 
+  mapFvRn (wrapLocFstM rnATInst) atDecls
   where
-    -- The parser won't accept anything, but a data declaration
-    addCtxtAndRename ty@TyData {tcdCtxt = L l tyCtxt} = 
-      rnTyClDecl (ty {tcdCtxt = L l (ctxt ++ tyCtxt)})
-      -- The source loc is somewhat half hearted... -=chak
+    rnATInst tydecl@TyFunction {} = 
+      do
+        addErr noKindSig
+       rnTyClDecl tydecl
+    rnATInst tydecl@TySynonym  {} = rnTyClDecl tydecl
+    rnATInst tydecl@TyData     {} = 
+      do
+        checkM (not . isKindSigDecl $ tydecl) $ addErr noKindSig
+        rnTyClDecl tydecl
+    rnATInst _                    =
+      panic "RnSource.rnATInsts: not a type declaration"
+
+noKindSig = text "Instances cannot have kind signatures"
 \end{code}
 
 For the method bindings in class and instance decls, we extend the 
@@ -491,14 +495,19 @@ rnTyClDecl (ForeignType {tcdLName = name, tcdFoType = fo_type, tcdExtName = ext_
     returnM (ForeignType {tcdLName = name', tcdFoType = fo_type, tcdExtName = ext_name},
             emptyFVs)
 
-rnTyClDecl (TyData {tcdND = new_or_data, tcdCtxt = context, tcdLName = tycon,
-                   tcdTyVars = tyvars, tcdTyPats = typatsMaybe, 
-                   tcdCons = condecls, tcdKindSig = sig, tcdDerivs = derivs})
-  | is_vanilla -- Normal Haskell data type decl
+rnTyClDecl (tydecl@TyData {tcdND = new_or_data, tcdCtxt = context, 
+                          tcdLName = tycon, tcdTyVars = tyvars, 
+                          tcdTyPats = typatsMaybe, tcdCons = condecls, 
+                          tcdKindSig = sig, tcdDerivs = derivs})
+  | isKindSigDecl tydecl  -- kind signature of indexed type
+  = rnTySig tydecl bindTyVarsRn
+  | is_vanilla           -- Normal Haskell data type decl
   = ASSERT( isNothing sig )    -- In normal H98 form, kind signature on the 
                                -- data type is syntactically illegal
     bindTyVarsRn data_doc tyvars               $ \ tyvars' ->
-    do { tycon' <- lookupLocatedTopBndrRn tycon
+    do { tycon' <- if isIdxTyDecl tydecl
+                   then lookupLocatedOccRn     tycon -- may be imported family
+                   else lookupLocatedTopBndrRn tycon
        ; context' <- rnContext data_doc context
        ; typats' <- rnTyPats data_doc typatsMaybe
        ; (derivs', deriv_fvs) <- rn_derivs derivs
@@ -511,11 +520,17 @@ rnTyClDecl (TyData {tcdND = new_or_data, tcdCtxt = context, tcdLName = tycon,
                   delFVs (map hsLTyVarName tyvars')    $
                   extractHsCtxtTyNames context'        `plusFV`
                   plusFVs (map conDeclFVs condecls')   `plusFV`
-                  deriv_fvs) }
+                  deriv_fvs                            `plusFV`
+                  (if isIdxTyDecl tydecl
+                  then unitFV (unLoc tycon')   -- type instance => use
+                  else emptyFVs)) 
+        }
 
-  | otherwise  -- GADT
+  | otherwise            -- GADT
   = ASSERT( none typatsMaybe )    -- GADTs cannot have type patterns for now
-    do { tycon' <- lookupLocatedTopBndrRn tycon
+    do { tycon' <- if isIdxTyDecl tydecl
+                   then lookupLocatedOccRn     tycon -- may be imported family
+                   else lookupLocatedTopBndrRn tycon
        ; checkTc (null (unLoc context)) (badGadtStupidTheta tycon)
        ; tyvars' <- bindTyVarsRn data_doc tyvars 
                                  (\ tyvars' -> return tyvars')
@@ -529,8 +544,12 @@ rnTyClDecl (TyData {tcdND = new_or_data, tcdCtxt = context, tcdLName = tycon,
                           tcdLName = tycon', tcdTyVars = tyvars', 
                           tcdTyPats = Nothing, tcdKindSig = sig,
                           tcdCons = condecls', tcdDerivs = derivs'}, 
-                  plusFVs (map conDeclFVs condecls') `plusFV` deriv_fvs) }
-
+                  plusFVs (map conDeclFVs condecls') `plusFV` 
+                  deriv_fvs                          `plusFV`
+                  (if isIdxTyDecl tydecl
+                  then unitFV (unLoc tycon')   -- type instance => use
+                  else emptyFVs))
+        }
   where
     is_vanilla = case condecls of      -- Yuk
                     []                    -> True
@@ -549,14 +568,26 @@ rnTyClDecl (TyData {tcdND = new_or_data, tcdCtxt = context, tcdLName = tycon,
     rn_derivs Nothing   = returnM (Nothing, emptyFVs)
     rn_derivs (Just ds) = rnLHsTypes data_doc ds       `thenM` \ ds' -> 
                          returnM (Just ds', extractHsTyNames_s ds')
-    
-rnTyClDecl (TySynonym {tcdLName = name, tcdTyVars = tyvars, tcdSynRhs = ty})
-  = lookupLocatedTopBndrRn name                        `thenM` \ name' ->
-    bindTyVarsRn syn_doc tyvars                $ \ tyvars' ->
-    rnHsTypeFVs syn_doc ty                     `thenM` \ (ty', fvs) ->
-    returnM (TySynonym {tcdLName = name', tcdTyVars = tyvars', 
-                       tcdSynRhs = ty'},
-            delFVs (map hsLTyVarName tyvars') fvs)
+
+rnTyClDecl (tydecl@TyFunction {}) =
+  rnTySig tydecl bindTyVarsRn
+
+rnTyClDecl tydecl@(TySynonym {tcdLName = name, tcdTyVars = tyvars,
+                             tcdTyPats = typatsMaybe, tcdSynRhs = ty})
+  = bindTyVarsRn syn_doc tyvars                        $ \ tyvars' ->
+    do { name' <- if isIdxTyDecl tydecl
+                 then lookupLocatedOccRn     name -- may be imported family
+                 else lookupLocatedTopBndrRn name
+       ; typats' <- rnTyPats syn_doc typatsMaybe
+       ; (ty', fvs) <- rnHsTypeFVs syn_doc ty
+       ; returnM (TySynonym {tcdLName = name', tcdTyVars = tyvars', 
+                            tcdTyPats = typats', tcdSynRhs = ty'},
+                 delFVs (map hsLTyVarName tyvars') $
+                 fvs                         `plusFV`
+                  (if isIdxTyDecl tydecl
+                  then unitFV (unLoc name')    -- type instance => use
+                  else emptyFVs))
+       }
   where
     syn_doc = text "In the declaration for type synonym" <+> quotes (ppr name)
 
@@ -569,7 +600,7 @@ rnTyClDecl (ClassDecl {tcdCtxt = context, tcdLName = cname,
     bindTyVarsRn cls_doc tyvars                        ( \ tyvars' ->
        rnContext cls_doc context       `thenM` \ context' ->
        rnFds cls_doc fds               `thenM` \ fds' ->
-       rnATs tyvars' ats               `thenM` \ (ats', ats_fvs) ->
+       rnATs ats                       `thenM` \ (ats', ats_fvs) ->
        renameSigs okClsDclSig sigs     `thenM` \ sigs' ->
        returnM   (tyvars', context', fds', (ats', ats_fvs), sigs')
     )  `thenM` \ (tyvars', context', fds', (ats', ats_fvs), sigs') ->
@@ -639,7 +670,7 @@ badGadtStupidTheta tycon
 %*********************************************************
 
 \begin{code}
--- Although, we are processing type patterns here, all type variables should
+-- Although, we are processing type patterns here, all type variables will
 -- already be in scope (they are the same as in the 'tcdTyVars' field of the
 -- type declaration to which these patterns belong)
 --
@@ -712,6 +743,103 @@ rnField doc (name, ty)
     rnLHsType doc ty           `thenM` \ new_ty ->
     returnM (new_name, new_ty) 
 
+-- Rename kind signatures (signatures of indexed data types/newtypes and
+-- signatures of type functions)
+--
+-- * This function is parametrised by the routine handling the index
+--   variables.  On the toplevel, these are defining occurences, whereas they
+--   are usage occurences for associated types.
+--
+rnTySig :: TyClDecl RdrName 
+        -> (SDoc -> [LHsTyVarBndr RdrName] -> 
+           ([LHsTyVarBndr Name] -> RnM (TyClDecl Name, FreeVars)) ->
+           RnM (TyClDecl Name, FreeVars))
+        -> RnM (TyClDecl Name, FreeVars)
+
+rnTySig (tydecl@TyData {tcdCtxt = context, tcdLName = tycon, 
+                       tcdTyVars = tyvars, tcdTyPats = mb_typats,
+                       tcdCons = condecls, tcdKindSig = sig, 
+                       tcdDerivs = derivs}) 
+        bindIdxVars =
+      ASSERT( null condecls )      -- won't have constructors
+      ASSERT( isNothing mb_typats ) -- won't have type patterns
+      ASSERT( isNothing derivs )    -- won't have deriving
+      ASSERT( isJust sig )          -- will have kind signature
+      do { checkM (not . null $ tyvars) $ addErr needOneIdx   -- #indexes >= 1
+        ; bindIdxVars (ksig_doc tycon) tyvars $ \tyvars' -> do {
+        ; tycon' <- lookupLocatedTopBndrRn tycon
+        ; context' <- rnContext (ksig_doc tycon) context
+        ; returnM (TyData {tcdND = tcdND tydecl, tcdCtxt = context', 
+                           tcdLName = tycon', tcdTyVars = tyvars',
+                           tcdTyPats = Nothing, tcdKindSig = sig, 
+                           tcdCons = [], tcdDerivs = Nothing}, 
+                   delFVs (map hsLTyVarName tyvars') $
+                   extractHsCtxtTyNames context') 
+         } }
+      where
+
+rnTySig (tydecl@TyFunction {tcdLName = tycon, tcdTyVars = tyvars, 
+                           tcdKind = sig}) 
+        bindIdxVars =
+      do { checkM (not . null $ tyvars) $ addErr needOneIdx   -- #indexes >= 1
+        ; bindIdxVars (ksig_doc tycon) tyvars $ \tyvars' -> do {
+        ; tycon' <- lookupLocatedTopBndrRn tycon
+        ; returnM (TyFunction {tcdLName = tycon', tcdTyVars = tyvars',
+                               tcdIso = tcdIso tydecl, tcdKind = sig}, 
+                   emptyFVs) 
+         } }
+
+ksig_doc tycon = text "In the kind signature for" <+> quotes (ppr tycon)
+needOneIdx = text "Kind signature requires at least one type index"
+
+-- Rename associated type declarations (in classes)
+--
+-- * This can be kind signatures and (default) type function equations.
+--
+rnATs :: [LTyClDecl RdrName] -> RnM ([LTyClDecl Name], FreeVars)
+rnATs ats = mapFvRn (wrapLocFstM rn_at) ats
+  where
+    rn_at (tydecl@TyData     {}) = rnTySig tydecl lookupIdxVars
+    rn_at (tydecl@TyFunction {}) = rnTySig tydecl lookupIdxVars
+    rn_at (tydecl@TySynonym  {}) = 
+      do
+        checkM (isNothing (tcdTyPats tydecl)) $ addErr noPatterns
+        rnTyClDecl tydecl
+    rn_at _                      = panic "RnSource.rnATs: invalid TyClDecl"
+
+    lookupIdxVars _ tyvars cont = 
+      do { checkForDups tyvars;
+        ; tyvars' <- mappM lookupIdxVar tyvars
+        ; cont tyvars'
+        }
+    -- Type index variables must be class parameters, which are the only
+    -- type variables in scope at this point.
+    lookupIdxVar (L l tyvar) =
+      do
+       name' <- lookupOccRn (hsTyVarName tyvar)
+       return $ L l (replaceTyVarName tyvar name')
+
+    -- Type variable may only occur once.
+    --
+    checkForDups [] = return ()
+    checkForDups (L loc tv:ltvs) = 
+      do { setSrcSpan loc $
+            when (hsTyVarName tv `ltvElem` ltvs) $
+              addErr (repeatedTyVar tv)
+        ; checkForDups ltvs
+        }
+
+    rdrName `ltvElem` [] = False
+    rdrName `ltvElem` (L _ tv:ltvs)
+      | rdrName == hsTyVarName tv = True
+      | otherwise                = rdrName `ltvElem` ltvs
+
+noPatterns = text "Default definition for an associated synonym cannot have"
+            <+> text "type pattern"
+
+repeatedTyVar tv = ptext SLIT("Illegal repeated type variable") <+>
+                  quotes (ppr tv)
+
 -- This data decl will parse OK
 --     data T = a Int
 -- treating "a" as the constructor.
@@ -748,77 +876,6 @@ rnFds doc fds
 
 rnHsTyVars doc tvs  = mappM (rnHsTyvar doc) tvs
 rnHsTyvar doc tyvar = lookupOccRn tyvar
-
--- Rename associated data type declarations
---
-rnATs :: [LHsTyVarBndr Name] -> [LTyClDecl RdrName] 
-      -> RnM ([LTyClDecl Name], FreeVars)
-rnATs classLTyVars ats
-  = mapFvRn (wrapLocFstM rn_at) ats
-  where
-    -- The parser won't accept anything, but a data declarations
-    rn_at (tydecl@TyData {tcdCtxt = L ctxtL ctxt, tcdLName = tycon, 
-                         tcdTyPats = Just typats, tcdCons = condecls,
-                         tcdDerivs = derivs}) =
-      do { checkM (null ctxt    ) $ addErr atNoCtxt    -- no context
-         ; checkM (null condecls) $ addErr atNoCons    -- no constructors
-        -- check and collect type parameters
-         ; let (idxParms, excessParms) = splitAt (length classLTyVars) typats
-        ; zipWithM_ cmpTyVar idxParms classLTyVars
-        ; excessTyVars <- liftM catMaybes $ mappM chkTyVar excessParms
-        -- bind excess parameters
-        ; bindTyVarsRn data_doc excessTyVars   $ \ excessTyVars' -> do {
-        ; tycon' <- lookupLocatedTopBndrRn tycon
-        ; (derivs', deriv_fvs) <- rn_derivs derivs
-        ; returnM (TyData {tcdND = tcdND tydecl, tcdCtxt = L ctxtL [], 
-                           tcdLName = tycon', 
-                           tcdTyVars = classLTyVars ++ excessTyVars',
-                           tcdTyPats = Nothing, tcdKindSig = Nothing, 
-                           tcdCons = [], tcdDerivs = derivs'}, 
-                   delFVs (map hsLTyVarName (classLTyVars ++ excessTyVars')) $
-                   deriv_fvs) } }
-      where
-           -- Check that the name space is correct!
-       cmpTyVar (L l ty@(HsTyVar tv)) classTV =      -- just a type variable
-         checkM (rdrNameOcc tv == nameOccName classTVName) $ 
-           mustMatchErr l ty classTVName
-          where
-           classTVName = hsLTyVarName classTV
-       cmpTyVar (L l ty@(HsKindSig (L _ (HsTyVar tv)) k)) _ | isRdrTyVar tv = 
-         noKindSigErr l tv   -- additional kind sig not allowed at class parms
-       cmpTyVar (L l otherTy) _ = 
-         tyVarExpectedErr l  -- parameter must be a type variable
-
-           -- Check that the name space is correct!
-       chkTyVar (L l (HsKindSig (L _ (HsTyVar tv)) k))
-         | isRdrTyVar tv      = return $ Just (L l (KindedTyVar tv k))
-       chkTyVar (L l (HsTyVar tv))
-         | isRdrTyVar tv      = return $ Just (L l (UserTyVar tv))
-       chkTyVar (L l otherTy) = tyVarExpectedErr l >> return Nothing
-                                -- drop parameter; we stop after renaming anyways
-
-        rn_derivs Nothing   = returnM (Nothing, emptyFVs)
-        rn_derivs (Just ds) = do
-                               ds' <- rnLHsTypes data_doc ds
-                               returnM (Just ds', extractHsTyNames_s ds')
-    
-        atNoCtxt = text "Associated data type declarations cannot have a context"
-        atNoCons = text "Associated data type declarations cannot have any constructors"
-        data_doc = text "In the data type declaration for" <+> quotes (ppr tycon)
-
-noKindSigErr l ty =
-  addErrAt l $
-    sep [ptext SLIT("No kind signature allowed at copies of class parameters:"),
-         nest 2 $ ppr ty]
-
-mustMatchErr l ty classTV =
-  addErrAt l $
-    sep [ptext SLIT("Type variable"), quotes (ppr ty), 
-        ptext SLIT("must match corresponding class parameter"), 
-        quotes (ppr classTV)]
-
-tyVarExpectedErr l = 
-  addErrAt l (ptext SLIT("Type found where type variable expected"))
 \end{code}