Fix scoped type variables for expression type signatures
[ghc-hetmet.git] / compiler / typecheck / TcBinds.lhs
index e71d920..a3b17a6 100644 (file)
@@ -6,8 +6,8 @@
 \begin{code}
 module TcBinds ( tcLocalBinds, tcTopBinds, 
                 tcHsBootSigs, tcMonoBinds, 
-                TcPragFun, tcSpecPrag, tcPrags, mkPragFun,
-                TcSigInfo(..),
+                TcPragFun, tcSpecPrag, tcPrags, mkPragFun, 
+                TcSigInfo(..), TcSigFun, mkTcSigFun,
                 badBootDeclErr ) where
 
 #include "HsVersions.h"
@@ -15,41 +15,40 @@ module TcBinds ( tcLocalBinds, tcTopBinds,
 import {-# SOURCE #-} TcMatches ( tcGRHSsPat, tcMatchesFun )
 import {-# SOURCE #-} TcExpr  ( tcMonoExpr )
 
-import DynFlags                ( DynFlag(Opt_MonomorphismRestriction, Opt_GlasgowExts) )
+import DynFlags                ( dopt, DynFlags,
+                         DynFlag(Opt_MonomorphismRestriction, Opt_MonoPatBinds, Opt_GlasgowExts) )
 import HsSyn           ( HsExpr(..), HsBind(..), LHsBinds, LHsBind, Sig(..),
                          HsLocalBinds(..), HsValBinds(..), HsIPBinds(..),
-                         LSig, Match(..), IPBind(..), Prag(..),
-                         HsType(..), LHsType, HsExplicitForAll(..), hsLTyVarNames, 
+                         LSig, Match(..), IPBind(..), Prag(..), LHsType,
                          isVanillaLSig, sigName, placeHolderNames, isPragLSig,
-                         LPat, GRHSs, MatchGroup(..), pprLHsBinds, mkHsCoerce,
+                         LPat, GRHSs, MatchGroup(..), pprLHsBinds, mkHsWrap, hsExplicitTvs,
                          collectHsBindBinders, collectPatBinders, pprPatBind, isBangHsBind
                        )
 import TcHsSyn         ( zonkId )
 
 import TcRnMonad
-import Inst            ( newDictsAtLoc, newIPDict, instToId )
+import Inst            ( newDictBndrs, newIPDict, instToId )
 import TcEnv           ( tcExtendIdEnv, tcExtendIdEnv2, tcExtendTyVarEnv2, 
-                         pprBinders, tcLookupLocalId_maybe, tcLookupId,
+                         pprBinders, tcLookupId,
                          tcGetGlobalTyVars )
 import TcUnify         ( tcInfer, tcSubExp, unifyTheta, 
                          bleatEscapedTvs, sigCtxt )
 import TcSimplify      ( tcSimplifyInfer, tcSimplifyInferCheck, 
                          tcSimplifyRestricted, tcSimplifyIPs )
 import TcHsType                ( tcHsSigType, UserTypeCtxt(..) )
-import TcPat           ( tcPat, PatCtxt(..) )
+import TcPat           ( tcLetPat )
 import TcSimplify      ( bindInstsOfLocalFuns )
 import TcMType         ( newFlexiTyVarTy, zonkQuantifiedTyVar, zonkSigTyVar,
                          tcInstSigTyVars, tcInstSkolTyVars, tcInstType, 
-                         zonkTcType, zonkTcTypes, zonkTcTyVars )
+                         zonkTcType, zonkTcTypes, zonkTcTyVar )
 import TcType          ( TcType, TcTyVar, TcThetaType, 
                          SkolemInfo(SigSkol), UserTypeCtxt(FunSigCtxt), 
                          TcTauType, TcSigmaType, isUnboxedTupleType,
                          mkTyVarTy, mkForAllTys, mkFunTys, exactTyVarsOfType, 
                          mkForAllTy, isUnLiftedType, tcGetTyVar, 
                          mkTyVarTys, tidyOpenTyVar )
-import Kind            ( argTypeKind )
+import {- Kind parts of -} Type                ( argTypeKind )
 import VarEnv          ( TyVarEnv, emptyVarEnv, lookupVarEnv, extendVarEnv ) 
-import TysWiredIn      ( unitTy )
 import TysPrim         ( alphaTyVar )
 import Id              ( Id, mkLocalId, mkVanillaGlobal )
 import IdInfo          ( vanillaIdInfo )
@@ -170,7 +169,7 @@ tcValBinds top_lvl (ValBindsOut binds sigs) thing_inside
   = do         {       -- Typecheck the signature
        ; let { prag_fn = mkPragFun sigs
              ; ty_sigs = filter isVanillaLSig sigs
-             ; sig_fn  = mkSigFun ty_sigs }
+             ; sig_fn  = mkTcSigFun ty_sigs }
 
        ; poly_ids <- mapM tcTySig ty_sigs
                -- No recovery from bad signatures, because the type sigs
@@ -181,31 +180,32 @@ tcValBinds top_lvl (ValBindsOut binds sigs) thing_inside
 
                -- Extend the envt right away with all 
                -- the Ids declared with type signatures
+       ; gla_exts     <- doptM Opt_GlasgowExts
        ; (binds', thing) <- tcExtendIdEnv poly_ids $
-                            tc_val_binds top_lvl sig_fn prag_fn 
+                            tc_val_binds gla_exts top_lvl sig_fn prag_fn 
                                          binds thing_inside
 
        ; return (ValBindsOut binds' sigs, thing) }
 
 ------------------------
-tc_val_binds :: TopLevelFlag -> TcSigFun -> TcPragFun
+tc_val_binds :: Bool -> TopLevelFlag -> TcSigFun -> TcPragFun
             -> [(RecFlag, LHsBinds Name)] -> TcM thing
             -> TcM ([(RecFlag, LHsBinds TcId)], thing)
 -- Typecheck a whole lot of value bindings,
 -- one strongly-connected component at a time
 
-tc_val_binds top_lvl sig_fn prag_fn [] thing_inside
+tc_val_binds gla_exts top_lvl sig_fn prag_fn [] thing_inside
   = do { thing <- thing_inside
        ; return ([], thing) }
 
-tc_val_binds top_lvl sig_fn prag_fn (group : groups) thing_inside
+tc_val_binds gla_exts top_lvl sig_fn prag_fn (group : groups) thing_inside
   = do { (group', (groups', thing))
-               <- tc_group top_lvl sig_fn prag_fn group $ 
-                  tc_val_binds top_lvl sig_fn prag_fn groups thing_inside
+               <- tc_group gla_exts top_lvl sig_fn prag_fn group $ 
+                  tc_val_binds gla_exts top_lvl sig_fn prag_fn groups thing_inside
        ; return (group' ++ groups', thing) }
 
 ------------------------
-tc_group :: TopLevelFlag -> TcSigFun -> TcPragFun
+tc_group :: Bool -> TopLevelFlag -> TcSigFun -> TcPragFun
         -> (RecFlag, LHsBinds Name) -> TcM thing
         -> TcM ([(RecFlag, LHsBinds TcId)], thing)
 
@@ -213,41 +213,60 @@ tc_group :: TopLevelFlag -> TcSigFun -> TcPragFun
 -- We get a list of groups back, because there may 
 -- be specialisations etc as well
 
-tc_group top_lvl sig_fn prag_fn (NonRecursive, binds) thing_inside
-  =    -- A single non-recursive binding
+tc_group gla_exts top_lvl sig_fn prag_fn (NonRecursive, binds) thing_inside
+       -- A single non-recursive binding
        -- We want to keep non-recursive things non-recursive
         -- so that we desugar unlifted bindings correctly
-    do { (binds, thing) <- tcPolyBinds top_lvl NonRecursive NonRecursive
-                                       sig_fn prag_fn binds thing_inside
+ =  do { (binds, thing) <- tc_haskell98 top_lvl sig_fn prag_fn NonRecursive binds thing_inside
        ; return ([(NonRecursive, b) | b <- binds], thing) }
 
-tc_group top_lvl sig_fn prag_fn (Recursive, binds) thing_inside
-  =    -- A recursive strongly-connected component
-       -- To maximise polymorphism (with -fglasgow-exts), we do a new 
+tc_group gla_exts top_lvl sig_fn prag_fn (Recursive, binds) thing_inside
+  | not gla_exts       -- Recursive group, normal Haskell 98 route
+  = do { (binds1, thing) <- tc_haskell98 top_lvl sig_fn prag_fn Recursive binds thing_inside
+       ; return ([(Recursive, unionManyBags binds1)], thing) }
+
+  | otherwise          -- Recursive group, with gla-exts
+  =    -- To maximise polymorphism (with -fglasgow-exts), we do a new 
        -- strongly-connected-component analysis, this time omitting 
        -- any references to variables with type signatures.
        --
-       -- Then we bring into scope all the variables with type signatures
+       -- Notice that the bindInsts thing covers *all* the bindings in the original
+       -- group at once; an earlier one may use a later one!
     do { traceTc (text "tc_group rec" <+> pprLHsBinds binds)
-       ; gla_exts     <- doptM Opt_GlasgowExts
-       ; (binds,thing) <- if gla_exts 
-                          then go new_sccs
-                          else tc_binds Recursive binds thing_inside
-       ; return ([(Recursive, unionManyBags binds)], thing) }
+       ; (binds1,thing) <- bindLocalInsts top_lvl $
+                           go (stronglyConnComp (mkEdges sig_fn binds))
+       ; return ([(Recursive, unionManyBags binds1)], thing) }
                -- Rec them all together
   where
-    new_sccs :: [SCC (LHsBind Name)]
-    new_sccs = stronglyConnComp (mkEdges sig_fn binds)
+--  go :: SCC (LHsBind Name) -> TcM ([LHsBind TcId], [TcId], thing)
+    go (scc:sccs) = do { (binds1, ids1) <- tc_scc scc
+                       ; (binds2, ids2, thing) <- tcExtendIdEnv ids1 $ go sccs
+                       ; return (binds1 ++ binds2, ids1 ++ ids2, thing) }
+    go []        = do  { thing <- thing_inside; return ([], [], thing) }
 
---  go :: SCC (LHsBind Name) -> TcM ([LHsBind TcId], thing)
-    go (scc:sccs) = do { (binds1, (binds2, thing)) <- go1 scc (go sccs)
-                       ; return (binds1 ++ binds2, thing) }
-    go []        = do  { thing <- thing_inside; return ([], thing) }
+    tc_scc (AcyclicSCC bind) = tc_sub_group NonRecursive (unitBag bind)
+    tc_scc (CyclicSCC binds) = tc_sub_group Recursive    (listToBag binds)
 
-    go1 (AcyclicSCC bind) = tc_binds NonRecursive (unitBag bind)
-    go1 (CyclicSCC binds) = tc_binds Recursive    (listToBag binds)
+    tc_sub_group = tcPolyBinds top_lvl sig_fn prag_fn Recursive
 
-    tc_binds rec_tc binds = tcPolyBinds top_lvl Recursive rec_tc sig_fn prag_fn binds
+tc_haskell98 top_lvl sig_fn prag_fn rec_flag binds thing_inside
+  = bindLocalInsts top_lvl $ do
+    { (binds1, ids) <- tcPolyBinds top_lvl sig_fn prag_fn rec_flag rec_flag binds
+    ; thing <- tcExtendIdEnv ids thing_inside
+    ; return (binds1, ids, thing) }
+
+------------------------
+bindLocalInsts :: TopLevelFlag -> TcM ([LHsBinds TcId], [TcId], a) -> TcM ([LHsBinds TcId], a)
+bindLocalInsts top_lvl thing_inside
+  | isTopLevel top_lvl = do { (binds, ids, thing) <- thing_inside; return (binds, thing) }
+       -- For the top level don't bother will all this bindInstsOfLocalFuns stuff. 
+       -- All the top level things are rec'd together anyway, so it's fine to
+       -- leave them to the tcSimplifyTop, and quite a bit faster too
+
+  | otherwise  -- Nested case
+  = do { ((binds, ids, thing), lie) <- getLIE thing_inside
+       ; lie_binds <- bindInstsOfLocalFuns lie ids
+       ; return (binds ++ [lie_binds], thing) }
 
 ------------------------
 mkEdges :: TcSigFun -> LHsBinds Name
@@ -275,69 +294,34 @@ bindersOfHsBind (PatBind { pat_lhs = pat })  = collectPatBinders pat
 bindersOfHsBind (FunBind { fun_id = L _ f }) = [f]
 
 ------------------------
-tcPolyBinds :: TopLevelFlag 
+tcPolyBinds :: TopLevelFlag -> TcSigFun -> TcPragFun
            -> RecFlag                  -- Whether the group is really recursive
-           -> RecFlag                  -- Whether it's recursive for typechecking purposes
-           -> TcSigFun -> TcPragFun
+           -> RecFlag                  -- Whether it's recursive after breaking
+                                       -- dependencies based on type signatures
            -> LHsBinds Name
-           -> TcM thing
-           -> TcM ([LHsBinds TcId], thing)
+           -> TcM ([LHsBinds TcId], [TcId])
 
 -- Typechecks a single bunch of bindings all together, 
 -- and generalises them.  The bunch may be only part of a recursive
 -- group, because we use type signatures to maximise polymorphism
 --
--- Deals with the bindInstsOfLocalFuns thing too
---
 -- Returns a list because the input may be a single non-recursive binding,
 -- in which case the dependency order of the resulting bindings is
 -- important.  
-
-tcPolyBinds top_lvl rec_group rec_tc sig_fn prag_fn scc thing_inside
-  =    -- NB: polymorphic recursion means that a function
-       -- may use an instance of itself, we must look at the LIE arising
-       -- from the function's own right hand side.  Hence the getLIE
-       -- encloses the tc_poly_binds. 
-    do { traceTc (text "tcPolyBinds" <+> ppr scc)
-       ; ((binds1, poly_ids, thing), lie) <- getLIE $ 
-               do { (binds1, poly_ids) <- tc_poly_binds top_lvl rec_group rec_tc
-                                                        sig_fn prag_fn scc
-                  ; thing <- tcExtendIdEnv poly_ids thing_inside
-                  ; return (binds1, poly_ids, thing) }
-
-       ; if isTopLevel top_lvl 
-         then          -- For the top level don't bother will all this
-                       -- bindInstsOfLocalFuns stuff. All the top level 
-                       -- things are rec'd together anyway, so it's fine to
-                       -- leave them to the tcSimplifyTop, 
-                       -- and quite a bit faster too
-               do { extendLIEs lie; return (binds1, thing) }
-
-         else do       -- Nested case
-               { lie_binds <- bindInstsOfLocalFuns lie poly_ids
-               ; return (binds1 ++ [lie_binds], thing) }}
-
-------------------------
-tc_poly_binds :: TopLevelFlag          -- See comments on tcPolyBinds
-             -> RecFlag -> RecFlag
-             -> TcSigFun -> TcPragFun
-             -> LHsBinds Name
-             -> TcM ([LHsBinds TcId], [TcId])
--- Typechecks the bindings themselves
+-- 
 -- Knows nothing about the scope of the bindings
 
-tc_poly_binds top_lvl rec_group rec_tc sig_fn prag_fn binds
+tcPolyBinds top_lvl sig_fn prag_fn rec_group rec_tc binds
   = let 
-        binder_names = collectHsBindBinders binds
        bind_list    = bagToList binds
-
-       loc = getLoc (head bind_list)
+        binder_names = collectHsBindBinders binds
+       loc          = getLoc (head bind_list)
                -- TODO: location a bit awkward, but the mbinds have been
                --       dependency analysed and may no longer be adjacent
     in
        -- SET UP THE MAIN RECOVERY; take advantage of any type sigs
     setSrcSpan loc                             $
-    recoverM (recoveryCode binder_names)       $ do 
+    recoverM (recoveryCode binder_names sig_fn)        $ do 
 
   { traceTc (ptext SLIT("------------------------------------------------"))
   ; traceTc (ptext SLIT("Bindings for") <+> ppr binder_names)
@@ -363,10 +347,10 @@ tc_poly_binds top_lvl rec_group rec_tc sig_fn prag_fn binds
                   [poly_id | (_, poly_id, _, _) <- exports]) } -- Guaranteed zonked
 
     else do    -- The normal lifted case: GENERALISE
-  { is_unres <- isUnRestrictedGroup bind_list sig_fn
+  { dflags <- getDOpts 
   ; (tyvars_to_gen, dict_binds, dict_ids)
        <- addErrCtxt (genCtxt (bndrNames mono_bind_infos)) $
-          generalise top_lvl is_unres mono_bind_infos lie_req
+          generalise dflags top_lvl bind_list sig_fn mono_bind_infos lie_req
 
        -- FINALISE THE QUANTIFIED TYPE VARIABLES
        -- The quantified type variables often include meta type variables
@@ -378,43 +362,47 @@ tc_poly_binds top_lvl rec_group rec_tc sig_fn prag_fn binds
   ; exports <- mapM (mkExport prag_fn tyvars_to_gen' (map idType dict_ids))
                    mono_bind_infos
 
-       -- ZONK THE poly_ids, because they are used to extend the type 
-       -- environment; see the invariant on TcEnv.tcExtendIdEnv 
   ; let        poly_ids = [poly_id | (_, poly_id, _, _) <- exports]
-  ; zonked_poly_ids <- mappM zonkId poly_ids
-
-  ; traceTc (text "binding:" <+> ppr (zonked_poly_ids `zip` map idType zonked_poly_ids))
+  ; traceTc (text "binding:" <+> ppr (poly_ids `zip` map idType poly_ids))
 
   ; let abs_bind = L loc $ AbsBinds tyvars_to_gen'
                                    dict_ids exports
                                    (dict_binds `unionBags` binds')
 
-  ; return ([unitBag abs_bind], zonked_poly_ids)
+  ; return ([unitBag abs_bind], poly_ids)      -- poly_ids are guaranteed zonked by mkExport
   } }
 
 
 --------------
 mkExport :: TcPragFun -> [TyVar] -> [TcType] -> MonoBindInfo
         -> TcM ([TyVar], Id, Id, [Prag])
+-- mkExport generates exports with 
+--     zonked type variables, 
+--     zonked poly_ids
+-- The former is just because no further unifications will change
+-- the quantified type variables, so we can fix their final form
+-- right now.
+-- The latter is needed because the poly_ids are used to extend the
+-- type environment; see the invariant on TcEnv.tcExtendIdEnv 
+
+-- Pre-condition: the inferred_tvs are already zonked
+
 mkExport prag_fn inferred_tvs dict_tys (poly_name, mb_sig, mono_id)
-  = case mb_sig of
-      Nothing  -> do { prags <- tcPrags poly_id (prag_fn poly_name)
-                    ; return (inferred_tvs, poly_id, mono_id, prags) }
-         where
-           poly_id = mkLocalId poly_name poly_ty
-           poly_ty = mkForAllTys inferred_tvs
-                                      $ mkFunTys dict_tys 
-                                      $ idType mono_id
-
-      Just sig -> do { let poly_id = sig_id sig
-                    ; prags <- tcPrags poly_id (prag_fn poly_name)
-                    ; sig_tys <- zonkTcTyVars (sig_tvs sig)
-                    ; let sig_tvs' = map (tcGetTyVar "mkExport") sig_tys
-                    ; return (sig_tvs', poly_id, mono_id, prags) }
-               -- We zonk the sig_tvs here so that the export triple
-               -- always has zonked type variables; 
-               -- a convenient invariant
+  = do { (tvs, poly_id) <- mk_poly_id mb_sig
+
+       ; poly_id' <- zonkId poly_id
+       ; prags <- tcPrags poly_id' (prag_fn poly_name)
+               -- tcPrags requires a zonked poly_id
 
+       ; return (tvs, poly_id', mono_id, prags) }
+  where
+    poly_ty = mkForAllTys inferred_tvs (mkFunTys dict_tys (idType mono_id))
+
+    mk_poly_id Nothing    = return (inferred_tvs, mkLocalId poly_name poly_ty)
+    mk_poly_id (Just sig) = do { tvs <- mapM zonk_tv (sig_tvs sig)
+                              ; return (tvs,  sig_id sig) }
+
+    zonk_tv tv = do { ty <- zonkTcTyVar tv; return (tcGetTyVar "mkExport" ty) }
 
 ------------------------
 type TcPragFun = Name -> [LSig Name]
@@ -437,6 +425,8 @@ tcPrags poly_id prags = mapM tc_prag prags
 pragSigCtxt prag = hang (ptext SLIT("In the pragma")) 2 (ppr prag)
 
 tcPrag :: TcId -> Sig Name -> TcM Prag
+-- Pre-condition: the poly_id is zonked
+-- Reason: required by tcSubExp
 tcPrag poly_id (SpecSig orig_name hs_ty inl) = tcSpecPrag poly_id hs_ty inl
 tcPrag poly_id (SpecInstSig hs_ty)          = tcSpecPrag poly_id hs_ty defaultInlineSpec
 tcPrag poly_id (InlineSig v inl)             = return (InlinePrag inl)
@@ -448,21 +438,22 @@ tcSpecPrag poly_id hs_ty inl
        ; (co_fn, lie) <- getLIE (tcSubExp (idType poly_id) spec_ty)
        ; extendLIEs lie
        ; let const_dicts = map instToId lie
-       ; return (SpecPrag (mkHsCoerce co_fn (HsVar poly_id)) spec_ty const_dicts inl) }
+       ; return (SpecPrag (mkHsWrap co_fn (HsVar poly_id)) spec_ty const_dicts inl) }
+       -- Most of the work of specialisation is done by 
+       -- the desugarer, guided by the SpecPrag
   
 --------------
 -- If typechecking the binds fails, then return with each
 -- signature-less binder given type (forall a.a), to minimise 
 -- subsequent error messages
-recoveryCode binder_names
+recoveryCode binder_names sig_fn
   = do { traceTc (text "tcBindsWithSigs: error recovery" <+> ppr binder_names)
        ; poly_ids <- mapM mk_dummy binder_names
        ; return ([], poly_ids) }
   where
-    mk_dummy name = do { mb_id <- tcLookupLocalId_maybe name
-                       ; case mb_id of
-                             Just id -> return id              -- Had signature, was in envt
-                             Nothing -> return (mkLocalId name forall_a_a) }    -- No signature
+    mk_dummy name 
+       | isJust (sig_fn name) = tcLookupId name        -- Had signature; look it up
+       | otherwise            = return (mkLocalId name forall_a_a)    -- No signature
 
 forall_a_a :: TcType
 forall_a_a = mkForAllTy alphaTyVar (mkTyVarTy alphaTyVar)
@@ -496,7 +487,8 @@ checkStrictBinds top_lvl rec_group mbind mono_tys infos
     check_sig other           = return ()
 
 strictBindErr flavour unlifted mbind
-  = hang (text flavour <+> msg <+> ptext SLIT("aren't allowed:")) 4 (ppr mbind)
+  = hang (text flavour <+> msg <+> ptext SLIT("aren't allowed:")) 
+        4 (pprLHsBinds mbind)
   where
     msg | unlifted  = ptext SLIT("bindings for unlifted types")
        | otherwise = ptext SLIT("bang-pattern bindings")
@@ -560,12 +552,12 @@ tcMonoBinds [L b_loc (FunBind { fun_id = L nm_loc name, fun_infix = inf,
                                fun_matches = matches, bind_fvs = fvs })]
            sig_fn              -- Single function binding
            non_rec     
-  | Just sig <- sig_fn name    -- ...with a type signature
+  | Just scoped_tvs <- sig_fn name     -- ...with a type signature
   =    -- When we have a single function binding, with a type signature
        -- we can (a) use genuine, rigid skolem constants for the type variables
        --        (b) bring (rigid) scoped type variables into scope
     setSrcSpan b_loc   $
-    do { tc_sig <- tcInstSig True sig
+    do { tc_sig <- tcInstSig True name scoped_tvs
        ; mono_name <- newLocalName name
        ; let mono_ty = sig_tau tc_sig
              mono_id = mkLocalId mono_name mono_ty
@@ -628,7 +620,7 @@ getMonoType (_,_,mono_id) = idType mono_id
 
 tcLhs :: TcSigFun -> HsBind Name -> TcM TcMonoBind
 tcLhs sig_fn (FunBind { fun_id = L nm_loc name, fun_infix = inf, fun_matches = matches })
-  = do { mb_sig <- tcInstSig_maybe (sig_fn name)
+  = do { mb_sig <- tcInstSig_maybe sig_fn name
        ; mono_name <- newLocalName name
        ; mono_ty   <- mk_mono_ty mb_sig
        ; let mono_id = mkLocalId mono_name mono_ty
@@ -638,15 +630,26 @@ tcLhs sig_fn (FunBind { fun_id = L nm_loc name, fun_infix = inf, fun_matches = m
     mk_mono_ty Nothing    = newFlexiTyVarTy argTypeKind
 
 tcLhs sig_fn bind@(PatBind { pat_lhs = pat, pat_rhs = grhss })
-  = do { mb_sigs <- mapM (tcInstSig_maybe . sig_fn) names
+  = do { mb_sigs <- mapM (tcInstSig_maybe sig_fn) names
+       ; mono_pat_binds <- doptM Opt_MonoPatBinds
+               -- With -fmono-pat-binds, we do no generalisation of pattern bindings
+               -- But the signature can still be polymoprhic!
+               --      data T = MkT (forall a. a->a)
+               --      x :: forall a. a->a
+               --      MkT x = <rhs>
+               -- The function get_sig_ty decides whether the pattern-bound variables
+               -- should have exactly the type in the type signature (-fmono-pat-binds), 
+               -- or the instantiated version (-fmono-pat-binds)
 
        ; let nm_sig_prs  = names `zip` mb_sigs
-             tau_sig_env = mkNameEnv [ (name, sig_tau sig) | (name, Just sig) <- nm_sig_prs]
+             get_sig_ty | mono_pat_binds = idType . sig_id
+                        | otherwise      = sig_tau
+             tau_sig_env = mkNameEnv [ (name, get_sig_ty sig) 
+                                     | (name, Just sig) <- nm_sig_prs]
              sig_tau_fn  = lookupNameEnv tau_sig_env
 
-             tc_pat exp_ty = tcPat (LetPat sig_tau_fn) pat exp_ty unitTy $ \ _ ->
+             tc_pat exp_ty = tcLetPat sig_tau_fn pat exp_ty $
                              mapM lookup_info nm_sig_prs
-               -- The unitTy is a bit bogus; it's the "result type" for lookup_info.  
 
                -- After typechecking the pattern, look up the binder
                -- names, which the pattern has brought into scope.
@@ -697,11 +700,15 @@ getMonoBindInfo tc_binds
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-generalise :: TopLevelFlag -> Bool 
+generalise :: DynFlags -> TopLevelFlag 
+          -> [LHsBind Name] -> TcSigFun 
           -> [MonoBindInfo] -> [Inst]
           -> TcM ([TcTyVar], TcDictBinds, [TcId])
-generalise top_lvl is_unrestricted mono_infos lie_req
-  | not is_unrestricted        -- RESTRICTED CASE
+generalise dflags top_lvl bind_list sig_fn mono_infos lie_req
+  | isMonoGroup dflags bind_list
+  = do { extendLIEs lie_req; return ([], emptyBag, []) }
+
+  | isRestrictedGroup dflags bind_list sig_fn  -- RESTRICTED CASE
   =    -- Check signature contexts are empty 
     do { checkTc (all is_mono_sig sigs)
                  (restrictedBindCtxtErr bndrs)
@@ -765,7 +772,7 @@ might not otherwise be related.  This is a rather subtle issue.
 unifyCtxts :: [TcSigInfo] -> TcM [Inst]
 unifyCtxts (sig1 : sigs)       -- Argument is always non-empty
   = do { mapM unify_ctxt sigs
-       ; newDictsAtLoc (sig_loc sig1) (sig_theta sig1) }
+       ; newDictBndrs (sig_loc sig1) (sig_theta sig1) }
   where
     theta1 = sig_theta sig1
     unify_ctxt :: TcSigInfo -> TcM ()
@@ -954,15 +961,23 @@ the variable's type, and after that checked to see whether they've
 been instantiated.
 
 \begin{code}
-type TcSigFun = Name -> Maybe (LSig Name)
+type TcSigFun = Name -> Maybe [Name]   -- Maps a let-binder to the list of
+                                       -- type variables brought into scope
+                                       -- by its type signature.
+                                       -- Nothing => no type signature
 
-mkSigFun :: [LSig Name] -> TcSigFun
+mkTcSigFun :: [LSig Name] -> TcSigFun
 -- Search for a particular type signature
 -- Precondition: the sigs are all type sigs
 -- Precondition: no duplicates
-mkSigFun sigs = lookupNameEnv env
+mkTcSigFun sigs = lookupNameEnv env
   where
-    env = mkNameEnv [(expectJust "mkSigFun" (sigName sig), sig) | sig <- sigs]
+    env = mkNameEnv [(name, hsExplicitTvs lhs_ty)
+                   | L span (TypeSig (L _ name) lhs_ty) <- sigs]
+       -- The scoped names are the ones explicitly mentioned
+       -- in the HsForAll.  (There may be more in sigma_ty, because
+       -- of nested type synonyms.  See Note [Scoped] with TcSigInfo.)
+       -- See Note [Only scoped tyvars are in the TyVarEnv]
 
 ---------------
 data TcSigInfo
@@ -981,6 +996,19 @@ data TcSigInfo
        sig_loc    :: InstLoc           -- The location of the signature
     }
 
+
+--     Note [Only scoped tyvars are in the TyVarEnv]
+-- We are careful to keep only the *lexically scoped* type variables in
+-- the type environment.  Why?  After all, the renamer has ensured
+-- that only legal occurrences occur, so we could put all type variables
+-- into the type env.
+--
+-- But we want to check that two distinct lexically scoped type variables
+-- do not map to the same internal type variable.  So we need to know which
+-- the lexically-scoped ones are... and at the moment we do that by putting
+-- only the lexically scoped ones into the environment.
+
+
 --     Note [Scoped]
 -- There may be more instantiated type variables than scoped 
 -- ones.  For example:
@@ -993,7 +1021,7 @@ data TcSigInfo
 -- and remember the names from the original HsForAllTy in sig_scoped
 
 --     Note [Instantiate sig]
--- It's vital to instantiate a type signature with fresh variable.
+-- It's vital to instantiate a type signature with fresh variables.
 -- For example:
 --     type S = forall a. a->a
 --     f,g :: S
@@ -1016,18 +1044,26 @@ tcTySig (L span (TypeSig (L _ name) ty))
        ; return (mkLocalId name sigma_ty) }
 
 -------------------
-tcInstSig_maybe :: Maybe (LSig Name) -> TcM (Maybe TcSigInfo)
+tcInstSig_maybe :: TcSigFun -> Name -> TcM (Maybe TcSigInfo)
 -- Instantiate with *meta* type variables; 
 -- this signature is part of a multi-signature group
-tcInstSig_maybe Nothing    = return Nothing
-tcInstSig_maybe (Just sig) = do { tc_sig <- tcInstSig False sig
-                               ; return (Just tc_sig) }
+tcInstSig_maybe sig_fn name 
+  = case sig_fn name of
+       Nothing  -> return Nothing
+       Just tvs -> do  { tc_sig <- tcInstSig False name tvs
+                       ; return (Just tc_sig) }
 
-tcInstSig :: Bool -> LSig Name -> TcM TcSigInfo
+tcInstSig :: Bool -> Name -> [Name] -> TcM TcSigInfo
 -- Instantiate the signature, with either skolems or meta-type variables
--- depending on the use_skols boolean
+-- depending on the use_skols boolean.  This variable is set True
+-- when we are typechecking a single function binding; and False for
+-- pattern bindings and a group of several function bindings.
+-- Reason: in the latter cases, the "skolems" can be unified together, 
+--        so they aren't properly rigid in the type-refinement sense.
+-- NB: unless we are doing H98, each function with a sig will be done
+--     separately, even if it's mutually recursive, so use_skols will be True
 --
--- We always instantiate with freshs uniques,
+-- We always instantiate with fresh uniques,
 -- although we keep the same print-name
 --     
 --     type T = forall a. [a] -> [a]
@@ -1036,9 +1072,8 @@ tcInstSig :: Bool -> LSig Name -> TcM TcSigInfo
 --
 -- We must not use the same 'a' from the defn of T at both places!!
 
-tcInstSig use_skols (L loc (TypeSig (L _ name) hs_ty))
-  = setSrcSpan loc $
-    do { poly_id <- tcLookupId name    -- Cannot fail; the poly ids are put into 
+tcInstSig use_skols name scoped_names
+  = do { poly_id <- tcLookupId name    -- Cannot fail; the poly ids are put into 
                                        -- scope when starting the binding group
        ; let skol_info = SigSkol (FunSigCtxt name)
              inst_tyvars | use_skols = tcInstSkolTyVars skol_info
@@ -1047,26 +1082,31 @@ tcInstSig use_skols (L loc (TypeSig (L _ name) hs_ty))
        ; loc <- getInstLoc (SigOrigin skol_info)
        ; return (TcSigInfo { sig_id = poly_id,
                              sig_tvs = tvs, sig_theta = theta, sig_tau = tau, 
-                             sig_scoped = scoped_names, sig_loc = loc }) }
+                             sig_scoped = final_scoped_names, sig_loc = loc }) }
                -- Note that the scoped_names and the sig_tvs will have
                -- different Names. That's quite ok; when we bring the 
                -- scoped_names into scope, we just bind them to the sig_tvs
   where
-       -- The scoped names are the ones explicitly mentioned
-       -- in the HsForAll.  (There may be more in sigma_ty, because
-       -- of nested type synonyms.  See Note [Scoped] with TcSigInfo.)
        -- We also only have scoped type variables when we are instantiating
        -- with true skolems
-    scoped_names = case (use_skols, hs_ty) of
-                    (True, L _ (HsForAllTy Explicit tvs _ _)) -> hsLTyVarNames tvs
-                    other                                     -> []
+    final_scoped_names | use_skols = scoped_names
+                      | otherwise = []
+
+-------------------
+isMonoGroup :: DynFlags -> [LHsBind Name] -> Bool
+-- No generalisation at all
+isMonoGroup dflags binds
+  = dopt Opt_MonoPatBinds dflags && any is_pat_bind binds
+  where
+    is_pat_bind (L _ (PatBind {})) = True
+    is_pat_bind other             = False
 
 -------------------
-isUnRestrictedGroup :: [LHsBind Name] -> TcSigFun -> TcM Bool
-isUnRestrictedGroup binds sig_fn
-  = do { mono_restriction <- doptM Opt_MonomorphismRestriction
-       ; return (not mono_restriction || all_unrestricted) }
+isRestrictedGroup :: DynFlags -> [LHsBind Name] -> TcSigFun -> Bool
+isRestrictedGroup dflags binds sig_fn
+  = mono_restriction && not all_unrestricted
   where 
+    mono_restriction = dopt Opt_MonomorphismRestriction dflags
     all_unrestricted = all (unrestricted . unLoc) binds
     has_sig n = isJust (sig_fn n)