Monadify specialise/Specialise: use do, return, standard monad functions and MonadUnique
[ghc-hetmet.git] / compiler / specialise / Rules.lhs
index 03cc6c1..090f0f0 100644 (file)
@@ -4,6 +4,13 @@
 \section[CoreRules]{Transformation rules}
 
 \begin{code}
+{-# OPTIONS -w #-}
+-- The above warning supression flag is a temporary kludge.
+-- While working on this module you are encouraged to remove it and fix
+-- any warnings in the module. See
+--     http://hackage.haskell.org/trac/ghc/wiki/Commentary/CodingStyle#Warnings
+-- for details
+
 module Rules (
        RuleBase, emptyRuleBase, mkRuleBase, extendRuleBaseList, 
        unionRuleBase, pprRuleBase, ruleCheckProgram,
@@ -19,18 +26,16 @@ module Rules (
 #include "HsVersions.h"
 
 import CoreSyn         -- All of it
-import CoreSubst       ( substExpr, mkSubst )
 import OccurAnal       ( occurAnalyseExpr )
-import CoreFVs         ( exprFreeVars, exprsFreeVars, bindFreeVars, rulesRhsFreeVars )
+import CoreFVs         ( exprFreeVars, exprsFreeVars, bindFreeVars, rulesFreeVars )
 import CoreUnfold      ( isCheapUnfolding, unfoldingTemplate )
-import CoreUtils       ( tcEqExprX )
+import CoreUtils       ( tcEqExprX, exprType )
 import PprCore         ( pprRules )
-import Type            ( TvSubstEnv )
+import Type            ( Type, TvSubstEnv )
 import Coercion         ( coercionKind )
 import TcType          ( tcSplitTyConApp_maybe )
 import CoreTidy                ( tidyRules )
-import Id              ( Id, idUnfolding, isLocalId, isGlobalId, idName,
-                         idSpecialisation, idCoreRules, setIdSpecialisation ) 
+import Id
 import IdInfo          ( SpecInfo( SpecInfo ) )
 import Var             ( Var )
 import VarEnv
@@ -39,13 +44,14 @@ import Name         ( Name, NamedThing(..) )
 import NameEnv
 import Unify           ( ruleMatchTyX, MatchEnv(..) )
 import BasicTypes      ( Activation, CompilerPhase, isActive )
+import StaticFlags     ( opt_PprStyle_Debug )
 import Outputable
 import FastString
 import Maybes
 import OrdList
 import Bag
 import Util
-import List hiding( mapAccumL )        -- Also defined in Util
+import Data.List
 \end{code}
 
 
@@ -136,11 +142,11 @@ ruleCantMatch ts       as             = False
 
 \begin{code}
 mkSpecInfo :: [CoreRule] -> SpecInfo
-mkSpecInfo rules = SpecInfo rules (rulesRhsFreeVars rules)
+mkSpecInfo rules = SpecInfo rules (rulesFreeVars rules)
 
 extendSpecInfo :: SpecInfo -> [CoreRule] -> SpecInfo
 extendSpecInfo (SpecInfo rs1 fvs1) rs2
-  = SpecInfo (rs2 ++ rs1) (rulesRhsFreeVars rs2 `unionVarSet` fvs1)
+  = SpecInfo (rs2 ++ rs1) (rulesFreeVars rs2 `unionVarSet` fvs1)
 
 addSpecInfo :: SpecInfo -> SpecInfo -> SpecInfo
 addSpecInfo (SpecInfo rs1 fvs1) (SpecInfo rs2 fvs2) 
@@ -196,20 +202,41 @@ pprRuleBase rules = vcat [ pprRules (tidyRules emptyTidyEnv rs)
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
+Note [Extra args in rule matching]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+If we find a matching rule, we return (Just (rule, rhs)), 
+but the rule firing has only consumed as many of the input args
+as the ruleArity says.  It's up to the caller to keep track
+of any left-over args.  E.g. if you call
+       lookupRule ... f [e1, e2, e3]
+and it returns Just (r, rhs), where r has ruleArity 2
+then the real rewrite is
+       f e1 e2 e3 ==> rhs e3
+
+You might think it'd be cleaner for lookupRule to deal with the
+leftover arguments, by applying 'rhs' to them, but the main call
+in the Simplifier works better as it is.  Reason: the 'args' passed
+to lookupRule are the result of a lazy substitution
+
 \begin{code}
 lookupRule :: (Activation -> Bool) -> InScopeSet
           -> RuleBase  -- Imported rules
           -> Id -> [CoreExpr] -> Maybe (CoreRule, CoreExpr)
+-- See Note [Extra argsin rule matching]
 lookupRule is_active in_scope rule_base fn args
-  = matchRules is_active in_scope fn args rules
-  where
+  = matchRules is_active in_scope fn args (getRules rule_base fn)
+
+getRules :: RuleBase -> Id -> [CoreRule]
        -- The rules for an Id come from two places:
        --      (a) the ones it is born with (idCoreRules fn)
        --      (b) rules added in subsequent modules (extra_rules)
        -- PrimOps, for example, are born with a bunch of rules under (a)
-    rules = extra_rules ++ idCoreRules fn
-    extra_rules | isLocalId fn = []
-               | otherwise    = lookupNameEnv rule_base (idName fn) `orElse` []
+getRules rule_base fn
+  | isLocalId fn  = idCoreRules fn
+  | otherwise     = WARN( not (isPrimOpId fn) && notNull (idCoreRules fn), 
+                         ppr fn <+> ppr (idCoreRules fn) )
+                   idCoreRules fn ++ (lookupNameEnv rule_base (idName fn) `orElse` [])
+       -- Only PrimOpIds have rules inside themselves, and perhaps more besides
 
 matchRules :: (Activation -> Bool) -> InScopeSet
           -> Id -> [CoreExpr]
@@ -242,10 +269,15 @@ findBest target (rule1,ans1) ((rule2,ans2):prs)
   | rule1 `isMoreSpecific` rule2 = findBest target (rule1,ans1) prs
   | rule2 `isMoreSpecific` rule1 = findBest target (rule2,ans2) prs
 #ifdef DEBUG
-  | otherwise = pprTrace "Rules.findBest: rule overlap (Rule 1 wins)"
-                        (vcat [ptext SLIT("Expression to match:") <+> ppr fn <+> sep (map ppr args),
-                               ptext SLIT("Rule 1:") <+> ppr rule1, 
-                               ptext SLIT("Rule 2:") <+> ppr rule2]) $
+  | otherwise = let pp_rule rule 
+                       | opt_PprStyle_Debug = ppr rule
+                       | otherwise          = doubleQuotes (ftext (ru_name rule))
+               in pprTrace "Rules.findBest: rule overlap (Rule 1 wins)"
+                        (vcat [if opt_PprStyle_Debug then 
+                                  ptext SLIT("Expression to match:") <+> ppr fn <+> sep (map ppr args)
+                               else empty,
+                               ptext SLIT("Rule 1:") <+> pp_rule rule1, 
+                               ptext SLIT("Rule 2:") <+> pp_rule rule2]) $
                findBest target (rule1,ans1) prs
 #else
   | otherwise = findBest target (rule1,ans1) prs
@@ -506,7 +538,6 @@ match menv subst@(tv_subst, id_subst, binds) e1 (Let bind e2)
   where
     rn_env   = me_env menv
     bndrs    = bindersOf  bind
-    rhss     = rhssOfBind bind
     bind_fvs = varSetElems (bindFreeVars bind)
     locally_bound x   = inRnEnvR rn_env x
     freshly_bound x = not (x `rnInScope` rn_env)
@@ -567,11 +598,8 @@ match menv subst (Type ty1) (Type ty2)
   = match_ty menv subst ty1 ty2
 
 match menv subst (Cast e1 co1) (Cast e2 co2)
-  | (from1, to1) <- coercionKind co1
-  , (from2, to2) <- coercionKind co2
-  = do { subst1 <- match_ty menv subst  to1   to2
-       ; subst2 <- match_ty menv subst1 from1 from2
-       ; match menv subst2 e1 e2 }
+  = do { subst1 <- match_ty menv subst co1 co2
+       ; match menv subst1 e1 e2 }
 
 {-     REMOVING OLD CODE: I think that the above handling for let is 
                           better than the stuff here, which looks 
@@ -616,8 +644,21 @@ match_var menv subst@(tv_subst, id_subst, binds) v1 e2
                -> Nothing      -- Occurs check failure
                -- e.g. match forall a. (\x-> a x) against (\y. y y)
 
-               | otherwise     -- No renaming to do on e2
-               -> Just (tv_subst, extendVarEnv id_subst v1' e2, binds)
+               | otherwise     -- No renaming to do on e2, because no free var
+                               -- of e2 is in the rnEnvR of the envt
+               -- Note [Matching variable types]
+               -- ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+               -- However, we must match the *types*; e.g.
+               --   forall (c::Char->Int) (x::Char). 
+               --      f (c x) = "RULE FIRED"
+               -- We must only match on args that have the right type
+               -- It's actually quite difficult to come up with an example that shows
+               -- you need type matching, esp since matching is left-to-right, so type
+               -- args get matched first.  But it's possible (e.g. simplrun008) and
+               -- this is the Right Thing to do
+               -> do   { tv_subst' <- Unify.ruleMatchTyX menv tv_subst (idType v1') (exprType e2)
+                                               -- c.f. match_ty below
+                       ; return (tv_subst', extendVarEnv id_subst v1' e2, binds) }
 
        Just e1' | tcEqExprX (nukeRnEnvL rn_env) e1' e2 
                 -> Just subst
@@ -667,6 +708,11 @@ We only want to replace (f T) with f', not (f Int).
 
 \begin{code}
 ------------------------------------------
+match_ty :: MatchEnv
+        -> SubstEnv
+        -> Type                -- Template
+        -> Type                -- Target
+        -> Maybe SubstEnv
 match_ty menv (tv_subst, id_subst, binds) ty1 ty2
   = do { tv_subst' <- Unify.ruleMatchTyX menv tv_subst ty1 ty2
        ; return (tv_subst', id_subst, binds) }
@@ -722,16 +768,11 @@ is so important.
 We want to know what sites have rules that could have fired but didn't.
 This pass runs over the tree (without changing it) and reports such.
 
-NB: we assume that this follows a run of the simplifier, so every Id
-occurrence (including occurrences of imported Ids) is decorated with
-all its (active) rules.  No need to construct a rule base or anything
-like that.
-
 \begin{code}
-ruleCheckProgram :: CompilerPhase -> String -> [CoreBind] -> SDoc
+ruleCheckProgram :: CompilerPhase -> String -> RuleBase -> [CoreBind] -> SDoc
 -- Report partial matches for rules beginning 
 -- with the specified string
-ruleCheckProgram phase rule_pat binds 
+ruleCheckProgram phase rule_pat rule_base binds 
   | isEmptyBag results
   = text "Rule check results: no rule application sites"
   | otherwise
@@ -740,10 +781,10 @@ ruleCheckProgram phase rule_pat binds
          vcat [ p $$ line | p <- bagToList results ]
         ]
   where
-    results = unionManyBags (map (ruleCheckBind (phase, rule_pat)) binds)
+    results = unionManyBags (map (ruleCheckBind (phase, rule_pat, rule_base)) binds)
     line = text (replicate 20 '-')
          
-type RuleCheckEnv = (CompilerPhase, String)    -- Phase and Pattern
+type RuleCheckEnv = (CompilerPhase, String, RuleBase)  -- Phase and Pattern
 
 ruleCheckBind :: RuleCheckEnv -> CoreBind -> Bag SDoc
    -- The Bag returned has one SDoc for each call site found
@@ -772,11 +813,11 @@ ruleCheckFun :: RuleCheckEnv -> Id -> [CoreExpr] -> Bag SDoc
 -- Produce a report for all rules matching the predicate
 -- saying why it doesn't match the specified application
 
-ruleCheckFun (phase, pat) fn args
+ruleCheckFun (phase, pat, rule_base) fn args
   | null name_match_rules = emptyBag
   | otherwise            = unitBag (ruleAppCheck_help phase fn args name_match_rules)
   where
-    name_match_rules = filter match (idCoreRules fn)
+    name_match_rules = filter match (getRules rule_base fn)
     match rule = pat `isPrefixOf` unpackFS (ruleName rule)
 
 ruleAppCheck_help :: CompilerPhase -> Id -> [CoreExpr] -> [CoreRule] -> SDoc