fix haddock submodule pointer
[ghc-hetmet.git] / compiler / typecheck / TcClassDcl.lhs
index 14682a2..8fc8a24 100644 (file)
@@ -1,69 +1,46 @@
 %
+% (c) The University of Glasgow 2006
 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
 %
-\section[TcClassDcl]{Typechecking class declarations}
+
+Typechecking class declarations
 
 \begin{code}
 module TcClassDcl ( tcClassSigs, tcClassDecl2, 
-                   getGenericInstances, 
-                   MethodSpec, tcMethodBind, mkMethodBind, 
-                   tcAddDeclCtxt, badMethodErr
+                   findMethodBind, instantiateMethod, tcInstanceMethodBody,
+                   mkGenericDefMethBind,
+                   tcAddDeclCtxt, badMethodErr, badATErr, omittedATWarn
                  ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
 import HsSyn
-import RnHsSyn         ( maybeGenericMatch, extractHsTyVars )
-import RnExpr          ( rnLExpr )
-import RnEnv           ( lookupTopBndrRn, lookupImportedName )
-import Inst            ( instToId, newDicts, newDictsAtLoc, newMethod, getOverlapFlag )
-import InstEnv         ( mkLocalInstance )
-import TcEnv           ( tcLookupLocatedClass, 
-                         tcExtendTyVarEnv, tcExtendIdEnv,
-                         InstInfo(..), pprInstInfoDetails,
-                         simpleInstInfoTyCon, simpleInstInfoTy,
-                         InstBindings(..), newDFunName
-                       )
-import TcBinds         ( TcPragFun, tcMonoBinds, tcPrags, mkPragFun, TcSigInfo(..) )
-import TcHsType                ( tcHsKindedType, tcHsSigType )
-import TcSimplify      ( tcSimplifyCheck )
-import TcUnify         ( checkSigTyVars, sigCtxt )
-import TcMType         ( tcSkolSigTyVars )
-import TcType          ( Type, SkolemInfo(ClsSkol, InstSkol), UserTypeCtxt( GenPatCtxt ),
-                         TcType, TcThetaType, TcTyVar, mkTyVarTys,
-                         mkClassPred, tcSplitSigmaTy, tcSplitFunTys,
-                         tcIsTyVarTy, tcSplitTyConApp_maybe, tcSplitForAllTys, tcSplitPhiTy,
-                         getClassPredTys_maybe, mkPhiTy, mkTyVarTy
-                       )
+import TcEnv
+import TcPat( addInlinePrags )
+import TcBinds
+import TcUnify
+import TcHsType
+import TcMType
+import TcType
 import TcRnMonad
-import Generics                ( mkGenericRhs, validGenericInstanceType )
-import PrelInfo                ( nO_METHOD_BINDING_ERROR_ID )
-import Class           ( classTyVars, classBigSig, 
-                         Class, ClassOpItem, DefMeth (..) )
-import TyCon           ( TyCon, tyConName, tyConHasGenerics )
-import Type            ( substTyWith )
-import MkId            ( mkDefaultMethodId, mkDictFunId )
-import Id              ( Id, idType, idName, mkUserLocal )
-import Name            ( Name, NamedThing(..) )
-import NameEnv         ( NameEnv, lookupNameEnv, mkNameEnv )
-import NameSet         ( nameSetToList )
-import OccName         ( reportIfUnused, mkDefaultMethodOcc )
-import RdrName         ( RdrName, mkDerivedRdrName )
+import BuildTyCl( TcMethInfo )
+import Class
+import Id
+import Name
+import NameEnv
+import NameSet
+import Var
 import Outputable
-import PrelNames       ( genericTyConNames )
 import DynFlags
-import ErrUtils                ( dumpIfSet_dyn )
-import Util            ( count, lengthIs, isSingleton, lengthExceeds )
-import Unique          ( Uniquable(..) )
-import ListSetOps      ( equivClassesByUniq, minusList )
-import SrcLoc          ( Located(..), srcSpanStart, unLoc, noLoc )
-import Maybes          ( seqMaybe, isJust, mapCatMaybes )
-import List            ( partition )
-import BasicTypes      ( RecFlag(..), Boxity(..) )
+import ErrUtils
+import SrcLoc
+import Maybes
+import BasicTypes
 import Bag
 import FastString
-\end{code}
 
+import Control.Monad
+\end{code}
 
 
 Dictionary handling
@@ -106,134 +83,61 @@ Death to "ExpandingDicts".
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcClassSigs :: Name                    -- Name of the class
+tcClassSigs :: Name                 -- Name of the class
            -> [LSig Name]
            -> LHsBinds Name
-           -> TcM [TcMethInfo]
-
-type TcMethInfo = (Name, DefMeth, Type)        -- A temporary intermediate, to communicate 
-                                       -- between tcClassSigs and buildClass
+           -> TcM ([TcMethInfo],    -- Exactly one for each method
+                    NameEnv Type)    -- Types of the generic-default methods
 tcClassSigs clas sigs def_methods
-  = do { dm_env <- checkDefaultBinds clas op_names def_methods
-       ; mappM (tcClassSig dm_env) op_sigs }
-  where
-    op_sigs  = [sig | sig@(L _ (TypeSig _ _))       <- sigs]
-    op_names = [n   | sig@(L _ (TypeSig (L _ n) _)) <- op_sigs]
-
+  = do { gen_dm_prs <- mapM (addLocM tc_gen_sig) gen_sigs
+       ; let gen_dm_env = mkNameEnv gen_dm_prs
 
-checkDefaultBinds :: Name -> [Name] -> LHsBinds Name -> TcM (NameEnv Bool)
-  -- Check default bindings
-  --   a) must be for a class op for this class
-  --   b) must be all generic or all non-generic
-  -- and return a mapping from class-op to Bool
-  --   where True <=> it's a generic default method
-checkDefaultBinds clas ops binds
-  = do dm_infos <- mapM (addLocM (checkDefaultBind clas ops)) (bagToList binds)
-       return (mkNameEnv dm_infos)
+       ; op_info <- mapM (addLocM (tc_sig gen_dm_env)) vanilla_sigs
 
-checkDefaultBind clas ops (FunBind {fun_id = L _ op, fun_matches = MatchGroup matches _ })
-  = do {       -- Check that the op is from this class
-       checkTc (op `elem` ops) (badMethodErr clas op)
+       ; let op_names = mkNameSet [ n | (n,_,_) <- op_info ]
+       ; sequence_ [ failWithTc (badMethodErr clas n)
+                   | n <- dm_bind_names, not (n `elemNameSet` op_names) ]
+                  -- Value binding for non class-method (ie no TypeSig)
 
-       -- Check that all the defns ar generic, or none are
-    ;  checkTc (all_generic || none_generic) (mixedGenericErr op)
+       ; sequence_ [ failWithTc (badGenericMethod clas n)
+                   | (n,_) <- gen_dm_prs, not (n `elem` dm_bind_names) ]
+                  -- Generic signature without value binding
 
-    ;  returnM (op, all_generic)
-    }
+       ; return (op_info, gen_dm_env) }
   where
-    n_generic    = count (isJust . maybeGenericMatch) matches
-    none_generic = n_generic == 0
-    all_generic  = matches `lengthIs` n_generic
-
-
-tcClassSig :: NameEnv Bool             -- Info about default methods; 
-          -> LSig Name
-          -> TcM TcMethInfo
-
-tcClassSig dm_env (L loc (TypeSig (L _ op_name) op_hs_ty))
-  = setSrcSpan loc $ do
-    { op_ty <- tcHsKindedType op_hs_ty -- Class tyvars already in scope
-    ; let dm = case lookupNameEnv dm_env op_name of
-               Nothing    -> NoDefMeth
-               Just False -> DefMeth
-               Just True  -> GenDefMeth
-    ; returnM (op_name, dm, op_ty) }
+    vanilla_sigs = [L loc (nm,ty) | L loc (TypeSig    nm ty) <- sigs]
+    gen_sigs     = [L loc (nm,ty) | L loc (GenericSig nm ty) <- sigs]
+    dm_bind_names :: [Name]    -- These ones have a value binding in the class decl
+    dm_bind_names = [op | L _ (FunBind {fun_id = L _ op}) <- bagToList def_methods]
+
+    tc_sig genop_env (L _ op_name, op_hs_ty)
+      = do { op_ty <- tcHsKindedType op_hs_ty  -- Class tyvars already in scope
+           ; let dm | op_name `elemNameEnv` genop_env = GenericDM
+                    | op_name `elem` dm_bind_names    = VanillaDM
+                    | otherwise                       = NoDM
+           ; return (op_name, dm, op_ty) }
+
+    tc_gen_sig (L _ op_name, gen_hs_ty)
+      = do { gen_op_ty <- tcHsKindedType gen_hs_ty
+           ; return (op_name, gen_op_ty) }
 \end{code}
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection[Default methods]{Default methods}
+               Class Declarations
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-The default methods for a class are each passed a dictionary for the
-class, so that they get access to the other methods at the same type.
-So, given the class decl
-\begin{verbatim}
-class Foo a where
-       op1 :: a -> Bool
-       op2 :: Ord b => a -> b -> b -> b
-
-       op1 x = True
-       op2 x y z = if (op1 x) && (y < z) then y else z
-\end{verbatim}
-we get the default methods:
-\begin{verbatim}
-defm.Foo.op1 :: forall a. Foo a => a -> Bool
-defm.Foo.op1 = /\a -> \dfoo -> \x -> True
-
-defm.Foo.op2 :: forall a. Foo a => forall b. Ord b => a -> b -> b -> b
-defm.Foo.op2 = /\ a -> \ dfoo -> /\ b -> \ dord -> \x y z ->
-                 if (op1 a dfoo x) && (< b dord y z) then y else z
-\end{verbatim}
-
-When we come across an instance decl, we may need to use the default
-methods:
-\begin{verbatim}
-instance Foo Int where {}
-\end{verbatim}
-gives
-\begin{verbatim}
-const.Foo.Int.op1 :: Int -> Bool
-const.Foo.Int.op1 = defm.Foo.op1 Int dfun.Foo.Int
-
-const.Foo.Int.op2 :: forall b. Ord b => Int -> b -> b -> b
-const.Foo.Int.op2 = defm.Foo.op2 Int dfun.Foo.Int
-
-dfun.Foo.Int :: Foo Int
-dfun.Foo.Int = (const.Foo.Int.op1, const.Foo.Int.op2)
-\end{verbatim}
-Notice that, as with method selectors above, we assume that dictionary
-application is curried, so there's no need to mention the Ord dictionary
-in const.Foo.Int.op2 (or the type variable).
-
-\begin{verbatim}
-instance Foo a => Foo [a] where {}
-
-dfun.Foo.List :: forall a. Foo a -> Foo [a]
-dfun.Foo.List
-  = /\ a -> \ dfoo_a ->
-    let rec
-       op1 = defm.Foo.op1 [a] dfoo_list
-       op2 = defm.Foo.op2 [a] dfoo_list
-       dfoo_list = (op1, op2)
-    in
-       dfoo_list
-\end{verbatim}
-
-@tcClassDecls2@ generates bindings for polymorphic default methods
-(generic default methods have by now turned into instance declarations)
-
 \begin{code}
 tcClassDecl2 :: LTyClDecl Name         -- The class declaration
-            -> TcM (LHsBinds Id, [Id])
+            -> TcM (LHsBinds Id)
 
 tcClassDecl2 (L loc (ClassDecl {tcdLName = class_name, tcdSigs = sigs, 
                                tcdMeths = default_binds}))
-  = recoverM (returnM (emptyLHsBinds, []))     $ 
-    setSrcSpan loc                                     $
-    tcLookupLocatedClass class_name                    `thenM` \ clas ->
+  = recoverM (return emptyLHsBinds)    $
+    setSrcSpan loc                     $
+    do  { clas <- tcLookupLocatedClass class_name
 
        -- We make a separate binding for each default method.
        -- At one time I used a single AbsBinds for all of them, thus
@@ -243,330 +147,178 @@ tcClassDecl2 (L loc (ClassDecl {tcdLName = class_name, tcdSigs = sigs,
        --      dm1 = \d -> case ds d of (a,b,c) -> a
        -- And since ds is big, it doesn't get inlined, so we don't get good
        -- default methods.  Better to make separate AbsBinds for each
-    let
-       (tyvars, _, _, op_items) = classBigSig clas
-       prag_fn                  = mkPragFun sigs
-       tc_dm                    = tcDefMeth clas tyvars default_binds prag_fn
-
-       dm_sel_ids               = [sel_id | (sel_id, DefMeth) <- op_items]
-       -- Generate code for polymorphic default methods only
-       -- (Generic default methods have turned into instance decls by now.)
-       -- This is incompatible with Hugs, which expects a polymorphic 
-       -- default method for every class op, regardless of whether or not 
-       -- the programmer supplied an explicit default decl for the class.  
-       -- (If necessary we can fix that, but we don't have a convenient Id to hand.)
-    in
-    mapAndUnzipM tc_dm dm_sel_ids      `thenM` \ (defm_binds, dm_ids_s) ->
-    returnM (listToBag defm_binds, concat dm_ids_s)
-    
-tcDefMeth clas tyvars binds_in prag_fn sel_id
-  = do { dm_name <- lookupTopBndrRn (mkDefMethRdrName sel_id)
-       ; let   rigid_info  = ClsSkol clas
-               clas_tyvars = tcSkolSigTyVars rigid_info tyvars
-               inst_tys    = mkTyVarTys clas_tyvars
-               dm_ty       = idType sel_id     -- Same as dict selector!
-               theta       = [mkClassPred clas inst_tys]
-               local_dm_id = mkDefaultMethodId dm_name dm_ty
-               origin      = SigOrigin rigid_info
-
-       ; (_, meth_info) <- mkMethodBind origin clas inst_tys binds_in (sel_id, DefMeth)
-       ; [this_dict] <- newDicts origin theta
-       ; (defm_bind, insts_needed) <- getLIE (tcMethodBind clas_tyvars theta 
-                                                           [this_dict] prag_fn meth_info)
-    
-       ; addErrCtxt (defltMethCtxt clas) $ do
-    
-        -- Check the context
-       { dict_binds <- tcSimplifyCheck
-                               (ptext SLIT("class") <+> ppr clas)
-                               clas_tyvars
-                               [this_dict]
-                               insts_needed
-
-       -- Simplification can do unification
-       ; checkSigTyVars clas_tyvars
-    
-       -- Inline pragmas 
-       -- We'll have an inline pragma on the local binding, made by tcMethodBind
-       -- but that's not enough; we want one on the global default method too
-       -- Specialisations, on the other hand, belong on the thing inside only, I think
-       ; let (_,dm_inst_id,_) = meth_info
-             sel_name         = idName sel_id
-             inline_prags     = filter isInlineLSig (prag_fn sel_name)
-       ; prags <- tcPrags dm_inst_id inline_prags
-
-       ; let full_bind = AbsBinds  clas_tyvars
-                                   [instToId this_dict]
-                                   [(clas_tyvars, local_dm_id, dm_inst_id, prags)]
-                                   (dict_binds `unionBags` defm_bind)
-       ; returnM (noLoc full_bind, [local_dm_id]) }}
-
-mkDefMethRdrName :: Id -> RdrName
-mkDefMethRdrName sel_id = mkDerivedRdrName (idName sel_id) mkDefaultMethodOcc
-\end{code}
-
+       ; let
+             (tyvars, _, _, op_items) = classBigSig clas
+              prag_fn     = mkPragFun sigs default_binds
+             sig_fn      = mkSigFun sigs
+              clas_tyvars = tcSuperSkolTyVars tyvars
+             pred        = mkClassPred clas (mkTyVarTys clas_tyvars)
+       ; this_dict <- newEvVar pred
 
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Typechecking a method}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
+       ; traceTc "TIM2" (ppr sigs)
+       ; let tc_dm = tcDefMeth clas clas_tyvars
+                               this_dict default_binds 
+                               sig_fn prag_fn
 
-@tcMethodBind@ is used to type-check both default-method and
-instance-decl method declarations.  We must type-check methods one at a
-time, because their signatures may have different contexts and
-tyvar sets.
+       ; dm_binds <- tcExtendTyVarEnv clas_tyvars $
+                      mapM tc_dm op_items
 
-\begin{code}
-type MethodSpec = (Id,                         -- Global selector Id
-                  Id,                  -- Local Id (class tyvars instantiated)
-                  LHsBind Name)        -- Binding for the method
-
-tcMethodBind 
-       :: [TcTyVar]            -- Skolemised type variables for the
-                               --      enclosing class/instance decl. 
-                               --      They'll be signature tyvars, and we
-                               --      want to check that they don't get bound
-                               -- Also they are scoped, so we bring them into scope
-                               -- Always equal the range of the type envt
-       -> TcThetaType          -- Available theta; it's just used for the error message
-       -> [Inst]               -- Available from context, used to simplify constraints 
-                               --      from the method body
-       -> TcPragFun            -- Pragmas (e.g. inline pragmas)
-       -> MethodSpec           -- Details of this method
-       -> TcM (LHsBinds Id)
-
-tcMethodBind inst_tyvars inst_theta avail_insts prag_fn
-            (sel_id, meth_id, meth_bind)
-  = recoverM (returnM emptyLHsBinds) $
-       -- If anything fails, recover returning no bindings.
-       -- This is particularly useful when checking the default-method binding of
-       -- a class decl. If we don't recover, we don't add the default method to
-       -- the type enviroment, and we get a tcLookup failure on $dmeth later.
-
-       -- Check the bindings; first adding inst_tyvars to the envt
-       -- so that we don't quantify over them in nested places
+       ; return (unionManyBags dm_binds) }
 
-       
-    let meth_sig = noLoc (TypeSig (noLoc (idName meth_id)) (noLoc bogus_ty))
-       bogus_ty = HsTupleTy Boxed []   -- *Only* used to extract scoped type
-                                       -- variables... and there aren't any
-        lookup_sig name = ASSERT( name == idName meth_id ) 
-                         Just meth_sig
-    in
-    tcExtendTyVarEnv inst_tyvars (
-       tcExtendIdEnv [meth_id]         $       -- In scope for tcInstSig
-       addErrCtxt (methodCtxt sel_id)  $
-       getLIE                          $
-       tcMonoBinds [meth_bind] lookup_sig Recursive
-    )                                  `thenM` \ ((meth_bind, mono_bind_infos), meth_lie) ->
-
-       -- Now do context reduction.   We simplify wrt both the local tyvars
-       -- and the ones of the class/instance decl, so that there is
-       -- no problem with
-       --      class C a where
-       --        op :: Eq a => a -> b -> a
-       --
-       -- We do this for each method independently to localise error messages
-
-    let
-       [(_, Just sig, local_meth_id)] = mono_bind_infos
-    in
-
-    addErrCtxtM (sigCtxt sel_id inst_tyvars inst_theta (idType meth_id))       $
-    newDictsAtLoc (sig_loc sig) (sig_theta sig)                `thenM` \ meth_dicts ->
-    let
-       meth_tvs   = sig_tvs sig
-       all_tyvars = meth_tvs ++ inst_tyvars
-       all_insts  = avail_insts ++ meth_dicts
-       sel_name   = idName sel_id
-    in
-    tcSimplifyCheck
-        (ptext SLIT("class or instance method") <+> quotes (ppr sel_id))
-        all_tyvars all_insts meth_lie          `thenM` \ lie_binds ->
-
-    checkSigTyVars all_tyvars                  `thenM_`
-
-    tcPrags meth_id (prag_fn sel_name)         `thenM` \ prags -> 
-    let
-       poly_meth_bind = noLoc $ AbsBinds meth_tvs
-                                 (map instToId meth_dicts)
-                                 [(meth_tvs, meth_id, local_meth_id, prags)]
-                                 (lie_binds `unionBags` meth_bind)
-    in
-    returnM (unitBag poly_meth_bind)
-
-
-mkMethodBind :: InstOrigin
-            -> Class -> [TcType]       -- Class and instance types
-            -> LHsBinds Name   -- Method binding (pick the right one from in here)
-            -> ClassOpItem
-            -> TcM (Maybe Inst,                -- Method inst
-                    MethodSpec)
--- Find the binding for the specified method, or make
--- up a suitable default method if it isn't there
-
-mkMethodBind origin clas inst_tys meth_binds (sel_id, dm_info)
-  = mkMethId origin clas sel_id inst_tys               `thenM` \ (mb_inst, meth_id) ->
-    let
-       meth_name  = idName meth_id
-    in
-       -- Figure out what method binding to use
-       -- If the user suppplied one, use it, else construct a default one
-    getSrcSpanM                                        `thenM` \ loc -> 
-    (case find_bind (idName sel_id) meth_name meth_binds of
-       Just user_bind -> returnM user_bind 
-       Nothing        -> 
-          mkDefMethRhs origin clas inst_tys sel_id loc dm_info `thenM` \ rhs ->
-               -- Not infix decl
-          returnM (noLoc $ mkFunBind (noLoc meth_name) [mkSimpleMatch [] rhs])
-    )                                          `thenM` \ meth_bind ->
-
-    returnM (mb_inst, (sel_id, meth_id, meth_bind))
-
-mkMethId :: InstOrigin -> Class 
-        -> Id -> [TcType]      -- Selector, and instance types
-        -> TcM (Maybe Inst, Id)
-            
--- mkMethId instantiates the selector Id at the specified types
-mkMethId origin clas sel_id inst_tys
-  = let
-       (tyvars,rho) = tcSplitForAllTys (idType sel_id)
-       rho_ty       = ASSERT( length tyvars == length inst_tys )
-                      substTyWith tyvars inst_tys rho
-       (preds,tau)  = tcSplitPhiTy rho_ty
-        first_pred   = head preds
-    in
-       -- The first predicate should be of form (C a b)
-       -- where C is the class in question
-    ASSERT( not (null preds) && 
-           case getClassPredTys_maybe first_pred of
-               { Just (clas1,tys) -> clas == clas1 ; Nothing -> False }
-    )
-    if isSingleton preds then
-       -- If it's the only one, make a 'method'
-       getInstLoc origin                       `thenM` \ inst_loc ->
-       newMethod inst_loc sel_id inst_tys      `thenM` \ meth_inst ->
-       returnM (Just meth_inst, instToId meth_inst)
-    else
-       -- If it's not the only one we need to be careful
-       -- For example, given 'op' defined thus:
-       --      class Foo a where
-       --        op :: (?x :: String) => a -> a
-       -- (mkMethId op T) should return an Inst with type
-       --      (?x :: String) => T -> T
-       -- That is, the class-op's context is still there.  
-       -- BUT: it can't be a Method any more, because it breaks
-       --      INVARIANT 2 of methods.  (See the data decl for Inst.)
-       newUnique                       `thenM` \ uniq ->
-       getSrcSpanM                     `thenM` \ loc ->
-       let 
-           real_tau = mkPhiTy (tail preds) tau
-           meth_id  = mkUserLocal (getOccName sel_id) uniq real_tau 
-                       (srcSpanStart loc) --TODO
-       in
-       returnM (Nothing, meth_id)
-
-     -- The user didn't supply a method binding, 
-     -- so we have to make up a default binding
-     -- The RHS of a default method depends on the default-method info
-mkDefMethRhs origin clas inst_tys sel_id loc DefMeth
-  =  -- An polymorphic default method
-    lookupImportedName (mkDefMethRdrName sel_id)       `thenM` \ dm_name ->
-       -- Might not be imported, but will be an OrigName
-    traceRn (text "mkDefMeth" <+> ppr dm_name)         `thenM_`
-    returnM (nlHsVar dm_name)
-
-mkDefMethRhs origin clas inst_tys sel_id loc NoDefMeth
-  =    -- No default method
-       -- Warn only if -fwarn-missing-methods
-    doptM Opt_WarnMissingMethods               `thenM` \ warn -> 
-    warnTc (isInstDecl origin
-          && warn
-          && reportIfUnused (getOccName sel_id))
-          (omittedMethodWarn sel_id)           `thenM_`
-    returnM error_rhs
+tcClassDecl2 d = pprPanic "tcClassDecl2" (ppr d)
+    
+tcDefMeth :: Class -> [TyVar] -> EvVar -> LHsBinds Name
+          -> SigFun -> PragFun -> ClassOpItem
+          -> TcM (LHsBinds TcId)
+-- Generate code for polymorphic default methods only (hence DefMeth)
+-- (Generic default methods have turned into instance decls by now.)
+-- This is incompatible with Hugs, which expects a polymorphic 
+-- default method for every class op, regardless of whether or not 
+-- the programmer supplied an explicit default decl for the class.  
+-- (If necessary we can fix that, but we don't have a convenient Id to hand.)
+tcDefMeth clas tyvars this_dict binds_in sig_fn prag_fn (sel_id, dm_info)
+  = case dm_info of
+      NoDefMeth          -> do { mapM_ (addLocM (badDmPrag sel_id)) prags
+                               ; return emptyBag }
+      DefMeth dm_name    -> tc_dm dm_name 
+      GenDefMeth dm_name -> tc_dm dm_name 
   where
-    error_rhs  = noLoc $ HsLam (mkMatchGroup [mkSimpleMatch wild_pats simple_rhs])
-    simple_rhs = nlHsApp (nlHsVar (getName nO_METHOD_BINDING_ERROR_ID)) 
-                      (nlHsLit (HsStringPrim (mkFastString error_msg)))
-    error_msg = showSDoc (hcat [ppr loc, text "|", ppr sel_id ])
-
-       -- When the type is of form t1 -> t2 -> t3
-       -- make a default method like (\ _ _ -> noMethBind "blah")
-       -- rather than simply        (noMethBind "blah")
-       -- Reason: if t1 or t2 are higher-ranked types we get n
-       --         silly ambiguity messages.
-       -- Example:     f :: (forall a. Eq a => a -> a) -> Int
-       --              f = error "urk"
-       -- Here, tcSub tries to force (error "urk") to have the right type,
-       -- thus:        f = \(x::forall a. Eq a => a->a) -> error "urk" (x t)
-       -- where 't' is fresh ty var.  This leads directly to "ambiguous t".
-       -- 
-       -- NB: technically this changes the meaning of the default-default
-       --     method slightly, because `seq` can see the lambdas.  Oh well.
-    (_,_,tau1)    = tcSplitSigmaTy (idType sel_id)
-    (_,_,tau2)    = tcSplitSigmaTy tau1
-       -- Need two splits because the  selector can have a type like
-       --      forall a. Foo a => forall b. Eq b => ...
-    (arg_tys, _) = tcSplitFunTys tau2
-    wild_pats   = [nlWildPat | ty <- arg_tys]
-
-mkDefMethRhs origin clas inst_tys sel_id loc GenDefMeth 
-  =    -- A generic default method
-       -- If the method is defined generically, we can only do the job if the
-       -- instance declaration is for a single-parameter type class with
-       -- a type constructor applied to type arguments in the instance decl
-       --      (checkTc, so False provokes the error)
-    ASSERT( isInstDecl origin )        -- We never get here from a class decl
-    do { checkTc (isJust maybe_tycon)
-                 (badGenericInstance sel_id (notSimple inst_tys))
-       ; checkTc (tyConHasGenerics tycon)
-                 (badGenericInstance sel_id (notGeneric tycon))
-
-       ; dflags <- getDOpts
-       ; ioToTcRn (dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_deriv "Filling in method body" 
-                  (vcat [ppr clas <+> ppr inst_tys,
-                         nest 2 (ppr sel_id <+> equals <+> ppr rhs)]))
-
-               -- Rename it before returning it
-       ; (rn_rhs, _) <- rnLExpr rhs
-       ; returnM rn_rhs }
+    sel_name      = idName sel_id
+    prags         = prag_fn sel_name
+    dm_sig_fn  _  = sig_fn sel_name
+    dm_bind       = findMethodBind sel_name binds_in
+                   `orElse` pprPanic "tcDefMeth" (ppr sel_id)
+
+    -- Eg.   class C a where
+    --          op :: forall b. Eq b => a -> [b] -> a
+    --         gen_op :: a -> a
+    --                 generic gen_op :: D a => a -> a
+    -- The "local_dm_ty" is precisely the type in the above
+    -- type signatures, ie with no "forall a. C a =>" prefix
+
+    tc_dm dm_name 
+      = do { dm_id <- tcLookupId dm_name
+          ; local_dm_name <- newLocalName sel_name
+            -- Base the local_dm_name on the selector name, because
+            -- type errors from tcInstanceMethodBody come from here
+
+           ; let local_dm_ty = instantiateMethod clas dm_id (mkTyVarTys tyvars)
+                local_dm_id = mkLocalId local_dm_name local_dm_ty
+
+           ; dm_id_w_inline <- addInlinePrags dm_id prags
+           ; spec_prags     <- tcSpecPrags dm_id prags
+
+           ; warnTc (not (null spec_prags))
+                    (ptext (sLit "Ignoring SPECIALISE pragmas on default method") 
+                     <+> quotes (ppr sel_name))
+
+           ; tc_bind <- tcInstanceMethodBody (ClsSkol clas) tyvars [this_dict]
+                                             dm_id_w_inline local_dm_id dm_sig_fn 
+                                             IsDefaultMethod dm_bind
+
+           ; return (unitBag tc_bind) }
+
+---------------
+tcInstanceMethodBody :: SkolemInfo -> [TcTyVar] -> [EvVar]
+                     -> Id -> Id
+                    -> SigFun -> TcSpecPrags -> LHsBind Name 
+                    -> TcM (LHsBind Id)
+tcInstanceMethodBody skol_info tyvars dfun_ev_vars
+                     meth_id local_meth_id
+                    meth_sig_fn specs 
+                     (L loc bind)
+  = do {       -- Typecheck the binding, first extending the envt
+               -- so that when tcInstSig looks up the local_meth_id to find
+               -- its signature, we'll find it in the environment
+          let lm_bind = L loc (bind { fun_id = L loc (idName local_meth_id) })
+                             -- Substitute the local_meth_name for the binder
+                            -- NB: the binding is always a FunBind
+        ; traceTc "TIM" (ppr local_meth_id $$ ppr (meth_sig_fn (idName local_meth_id))) 
+       ; (ev_binds, (tc_bind, _)) 
+               <- checkConstraints skol_info tyvars dfun_ev_vars $
+                 tcExtendIdEnv [local_meth_id] $
+                 tcPolyBinds TopLevel meth_sig_fn no_prag_fn 
+                            NonRecursive NonRecursive
+                            [lm_bind]
+
+        ; let full_bind = AbsBinds { abs_tvs = tyvars, abs_ev_vars = dfun_ev_vars
+                                   , abs_exports = [(tyvars, meth_id, local_meth_id, specs)]
+                                   , abs_ev_binds = ev_binds
+                                   , abs_binds = tc_bind }
+
+        ; return (L loc full_bind) } 
   where
-    rhs = mkGenericRhs sel_id clas_tyvar tycon
-
-         -- The tycon is only used in the generic case, and in that
-         -- case we require that the instance decl is for a single-parameter
-         -- type class with type variable arguments:
-         --    instance (...) => C (T a b)
-    clas_tyvar    = head (classTyVars clas)
-    Just tycon   = maybe_tycon
-    maybe_tycon   = case inst_tys of 
-                       [ty] -> case tcSplitTyConApp_maybe ty of
-                                 Just (tycon, arg_tys) | all tcIsTyVarTy arg_tys -> Just tycon
-                                 other                                           -> Nothing
-                       other -> Nothing
-
-isInstDecl (SigOrigin (InstSkol _)) = True
-isInstDecl (SigOrigin (ClsSkol _))  = False
+    no_prag_fn  _ = []         -- No pragmas for local_meth_id; 
+                               -- they are all for meth_id
 \end{code}
 
-
 \begin{code}
--- The renamer just puts the selector ID as the binder in the method binding
--- but we must use the method name; so we substitute it here.  Crude but simple.
-find_bind sel_name meth_name binds
-  = foldlBag seqMaybe Nothing (mapBag f binds)
+instantiateMethod :: Class -> Id -> [TcType] -> TcType
+-- Take a class operation, say  
+--     op :: forall ab. C a => forall c. Ix c => (b,c) -> a
+-- Instantiate it at [ty1,ty2]
+-- Return the "local method type": 
+--     forall c. Ix x => (ty2,c) -> ty1
+instantiateMethod clas sel_id inst_tys
+  = ASSERT( ok_first_pred ) local_meth_ty
+  where
+    (sel_tyvars,sel_rho) = tcSplitForAllTys (idType sel_id)
+    rho_ty = ASSERT( length sel_tyvars == length inst_tys )
+            substTyWith sel_tyvars inst_tys sel_rho
+
+    (first_pred, local_meth_ty) = tcSplitPredFunTy_maybe rho_ty
+               `orElse` pprPanic "tcInstanceMethod" (ppr sel_id)
+
+    ok_first_pred = case getClassPredTys_maybe first_pred of
+                     Just (clas1, _tys) -> clas == clas1
+                      Nothing -> False
+             -- The first predicate should be of form (C a b)
+             -- where C is the class in question
+
+
+---------------------------
+findMethodBind :: Name                 -- Selector name
+               -> LHsBinds Name        -- A group of bindings
+               -> Maybe (LHsBind Name) -- The binding
+findMethodBind sel_name binds
+  = foldlBag mplus Nothing (mapBag f binds)
   where 
-       f (L loc1 bind@(FunBind { fun_id = L loc2 op_name })) | op_name == sel_name
-                = Just (L loc1 (bind { fun_id = L loc2 meth_name }))
-       f _other = Nothing
+    f bind@(L _ (FunBind { fun_id = L _ op_name }))
+             | op_name == sel_name
+            = Just bind
+    f _other = Nothing
 \end{code}
 
+Note [Polymorphic methods]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Consider
+    class Foo a where
+       op :: forall b. Ord b => a -> b -> b -> b
+    instance Foo c => Foo [c] where
+        op = e
+
+When typechecking the binding 'op = e', we'll have a meth_id for op
+whose type is
+      op :: forall c. Foo c => forall b. Ord b => [c] -> b -> b -> b
+
+So tcPolyBinds must be capable of dealing with nested polytypes; 
+and so it is. See TcBinds.tcMonoBinds (with type-sig case).
+
+Note [Silly default-method bind]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+When we pass the default method binding to the type checker, it must
+look like    op2 = e
+not         $dmop2 = e
+otherwise the "$dm" stuff comes out error messages.  But we want the
+"$dm" to come out in the interface file.  So we typecheck the former,
+and wrap it in a let, thus
+         $dmop2 = let op2 = e in op2
+This makes the error messages right.
+
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Extracting generic instance declaration from class declarations}
+       Extracting generic instance declaration from class declarations
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
@@ -593,138 +345,23 @@ gives rise to the instance declarations
        instance C 1 where
          op Unit      = ...
 
-
 \begin{code}
-getGenericInstances :: [LTyClDecl Name] -> TcM [InstInfo] 
-getGenericInstances class_decls
-  = do { gen_inst_infos <- mappM (addLocM get_generics) class_decls
-       ; let { gen_inst_info = concat gen_inst_infos }
-
-       -- Return right away if there is no generic stuff
-       ; if null gen_inst_info then returnM []
-         else do 
-
-       -- Otherwise print it out
-       { dflags <- getDOpts
-       ; ioToTcRn (dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_deriv "Generic instances" 
-                  (vcat (map pprInstInfoDetails gen_inst_info)))       
-       ; returnM gen_inst_info }}
-
-get_generics decl@(ClassDecl {tcdLName = class_name, tcdMeths = def_methods})
-  | null generic_binds
-  = returnM [] -- The comon case: no generic default methods
-
-  | otherwise  -- A source class decl with generic default methods
-  = recoverM (returnM [])                              $
-    tcAddDeclCtxt decl                                 $
-    tcLookupLocatedClass class_name                    `thenM` \ clas ->
-
-       -- Group by type, and
-       -- make an InstInfo out of each group
-    let
-       groups = groupWith listToBag generic_binds
-    in
-    mappM (mkGenericInstance clas) groups              `thenM` \ inst_infos ->
-
-       -- Check that there is only one InstInfo for each type constructor
-       -- The main way this can fail is if you write
-       --      f {| a+b |} ... = ...
-       --      f {| x+y |} ... = ...
-       -- Then at this point we'll have an InstInfo for each
-    let
-       tc_inst_infos :: [(TyCon, InstInfo)]
-       tc_inst_infos = [(simpleInstInfoTyCon i, i) | i <- inst_infos]
-
-       bad_groups = [group | group <- equivClassesByUniq get_uniq tc_inst_infos,
-                             group `lengthExceeds` 1]
-       get_uniq (tc,_) = getUnique tc
-    in
-    mappM (addErrTc . dupGenericInsts) bad_groups      `thenM_`
-
-       -- Check that there is an InstInfo for each generic type constructor
-    let
-       missing = genericTyConNames `minusList` [tyConName tc | (tc,_) <- tc_inst_infos]
-    in
-    checkTc (null missing) (missingGenericInstances missing)   `thenM_`
-
-    returnM inst_infos
-  where
-    generic_binds :: [(HsType Name, LHsBind Name)]
-    generic_binds = getGenericBinds def_methods
-
-
----------------------------------
-getGenericBinds :: LHsBinds Name -> [(HsType Name, LHsBind Name)]
-  -- Takes a group of method bindings, finds the generic ones, and returns
-  -- them in finite map indexed by the type parameter in the definition.
-getGenericBinds binds = concat (map getGenericBind (bagToList binds))
+mkGenericDefMethBind :: Class -> [Type] -> Id -> Name -> TcM (LHsBind Name)
+mkGenericDefMethBind clas inst_tys sel_id dm_name
+  =    -- A generic default method
+       -- If the method is defined generically, we only have to call the
+        -- dm_name.
+    do { dflags <- getDOpts
+       ; liftIO (dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_deriv "Filling in method body"
+                  (vcat [ppr clas <+> ppr inst_tys,
+                         nest 2 (ppr sel_id <+> equals <+> ppr rhs)]))
 
-getGenericBind (L loc bind@(FunBind { fun_matches = MatchGroup matches ty }))
-  = groupWith wrap (mapCatMaybes maybeGenericMatch matches)
+        ; return (noLoc $ mkFunBind (noLoc (idName sel_id))
+                                    [mkSimpleMatch [] rhs]) }
   where
-    wrap ms = L loc (bind { fun_matches = MatchGroup ms ty })
-getGenericBind _
-  = []
-
-groupWith :: ([a] -> b) -> [(HsType Name, a)] -> [(HsType Name, b)]
-groupWith op []         = []
-groupWith op ((t,v):prs) = (t, op (v:vs)) : groupWith op rest
-    where
-      vs            = map snd this
-      (this,rest)   = partition same_t prs
-      same_t (t',v) = t `eqPatType` t'
-
-eqPatLType :: LHsType Name -> LHsType Name -> Bool
-eqPatLType t1 t2 = unLoc t1 `eqPatType` unLoc t2
-
-eqPatType :: HsType Name -> HsType Name -> Bool
--- A very simple equality function, only for 
--- type patterns in generic function definitions.
-eqPatType (HsTyVar v1)       (HsTyVar v2)      = v1==v2
-eqPatType (HsAppTy s1 t1)    (HsAppTy s2 t2)   = s1 `eqPatLType` s2 && t2 `eqPatLType` t2
-eqPatType (HsOpTy s1 op1 t1) (HsOpTy s2 op2 t2) = s1 `eqPatLType` s2 && t2 `eqPatLType` t2 && unLoc op1 == unLoc op2
-eqPatType (HsNumTy n1)      (HsNumTy n2)       = n1 == n2
-eqPatType (HsParTy t1)      t2                 = unLoc t1 `eqPatType` t2
-eqPatType t1                (HsParTy t2)       = t1 `eqPatType` unLoc t2
-eqPatType _ _ = False
-
----------------------------------
-mkGenericInstance :: Class
-                 -> (HsType Name, LHsBinds Name)
-                 -> TcM InstInfo
-
-mkGenericInstance clas (hs_ty, binds)
-  -- Make a generic instance declaration
-  -- For example:      instance (C a, C b) => C (a+b) where { binds }
-
-  =    -- Extract the universally quantified type variables
-       -- and wrap them as forall'd tyvars, so that kind inference
-       -- works in the standard way
-    let
-       sig_tvs = map (noLoc.UserTyVar) (nameSetToList (extractHsTyVars (noLoc hs_ty)))
-       hs_forall_ty = noLoc $ mkExplicitHsForAllTy sig_tvs (noLoc []) (noLoc hs_ty)
-    in
-       -- Type-check the instance type, and check its form
-    tcHsSigType GenPatCtxt hs_forall_ty                `thenM` \ forall_inst_ty ->
-    let
-       (tyvars, inst_ty) = tcSplitForAllTys forall_inst_ty
-    in
-    checkTc (validGenericInstanceType inst_ty)
-           (badGenericInstanceType binds)      `thenM_`
-
-       -- Make the dictionary function.
-    getSrcSpanM                                                `thenM` \ span -> 
-    getOverlapFlag                                     `thenM` \ overlap_flag -> 
-    newDFunName clas [inst_ty] (srcSpanStart span)     `thenM` \ dfun_name ->
-    let
-       inst_theta = [mkClassPred clas [mkTyVarTy tv] | tv <- tyvars]
-       dfun_id    = mkDictFunId dfun_name tyvars inst_theta clas [inst_ty]
-       ispec      = mkLocalInstance dfun_id overlap_flag
-    in
-    returnM (InstInfo { iSpec = ispec, iBinds = VanillaInst binds [] })
+    rhs = nlHsVar dm_name
 \end{code}
 
-
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
                Error messages
@@ -732,59 +369,64 @@ mkGenericInstance clas (hs_ty, binds)
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
+tcAddDeclCtxt :: TyClDecl Name -> TcM a -> TcM a
 tcAddDeclCtxt decl thing_inside
   = addErrCtxt ctxt thing_inside
   where
-     thing = case decl of
-               ClassDecl {}              -> "class"
-               TySynonym {}              -> "type synonym"
-               TyData {tcdND = NewType}  -> "newtype"
-               TyData {tcdND = DataType} -> "data type"
+     thing | isClassDecl decl  = "class"
+          | isTypeDecl decl   = "type synonym" ++ maybeInst
+          | isDataDecl decl   = if tcdND decl == NewType 
+                                then "newtype" ++ maybeInst
+                                else "data type" ++ maybeInst
+          | isFamilyDecl decl = "family"
+          | otherwise         = panic "tcAddDeclCtxt/thing"
 
-     ctxt = hsep [ptext SLIT("In the"), text thing, 
-                 ptext SLIT("declaration for"), quotes (ppr (tcdName decl))]
+     maybeInst | isFamInstDecl decl = " instance"
+              | otherwise          = ""
 
-defltMethCtxt clas
-  = ptext SLIT("When checking the default methods for class") <+> quotes (ppr clas)
-
-methodCtxt sel_id
-  = ptext SLIT("In the definition for method") <+> quotes (ppr sel_id)
+     ctxt = hsep [ptext (sLit "In the"), text thing, 
+                 ptext (sLit "declaration for"), quotes (ppr (tcdName decl))]
 
+badMethodErr :: Outputable a => a -> Name -> SDoc
 badMethodErr clas op
-  = hsep [ptext SLIT("Class"), quotes (ppr clas), 
-         ptext SLIT("does not have a method"), quotes (ppr op)]
-
-omittedMethodWarn sel_id
-  = ptext SLIT("No explicit method nor default method for") <+> quotes (ppr sel_id)
-
-badGenericInstance sel_id because
-  = sep [ptext SLIT("Can't derive generic code for") <+> quotes (ppr sel_id),
-        because]
-
-notSimple inst_tys
-  = vcat [ptext SLIT("because the instance type(s)"), 
-         nest 2 (ppr inst_tys),
-         ptext SLIT("is not a simple type of form (T a b c)")]
-
-notGeneric tycon
-  = vcat [ptext SLIT("because the instance type constructor") <+> quotes (ppr tycon) <+> 
-         ptext SLIT("was not compiled with -fgenerics")]
-
+  = hsep [ptext (sLit "Class"), quotes (ppr clas), 
+         ptext (sLit "does not have a method"), quotes (ppr op)]
+
+badGenericMethod :: Outputable a => a -> Name -> SDoc
+badGenericMethod clas op
+  = hsep [ptext (sLit "Class"), quotes (ppr clas), 
+         ptext (sLit "has a generic-default signature without a binding"), quotes (ppr op)]
+
+badATErr :: Class -> Name -> SDoc
+badATErr clas at
+  = hsep [ptext (sLit "Class"), quotes (ppr clas), 
+         ptext (sLit "does not have an associated type"), quotes (ppr at)]
+
+omittedATWarn :: Name -> SDoc
+omittedATWarn at
+  = ptext (sLit "No explicit AT declaration for") <+> quotes (ppr at)
+{-
+badGenericInstanceType :: LHsBinds Name -> SDoc
 badGenericInstanceType binds
-  = vcat [ptext SLIT("Illegal type pattern in the generic bindings"),
-         nest 4 (ppr binds)]
+  = vcat [ptext (sLit "Illegal type pattern in the generic bindings"),
+         nest 2 (ppr binds)]
 
+missingGenericInstances :: [Name] -> SDoc
 missingGenericInstances missing
-  = ptext SLIT("Missing type patterns for") <+> pprQuotedList missing
+  = ptext (sLit "Missing type patterns for") <+> pprQuotedList missing
          
+dupGenericInsts :: [(TyCon, InstInfo a)] -> SDoc
 dupGenericInsts tc_inst_infos
-  = vcat [ptext SLIT("More than one type pattern for a single generic type constructor:"),
-         nest 4 (vcat (map ppr_inst_ty tc_inst_infos)),
-         ptext SLIT("All the type patterns for a generic type constructor must be identical")
+  = vcat [ptext (sLit "More than one type pattern for a single generic type constructor:"),
+         nest 2 (vcat (map ppr_inst_ty tc_inst_infos)),
+         ptext (sLit "All the type patterns for a generic type constructor must be identical")
     ]
   where 
     ppr_inst_ty (_,inst) = ppr (simpleInstInfoTy inst)
-
-mixedGenericErr op
-  = ptext SLIT("Can't mix generic and non-generic equations for class method") <+> quotes (ppr op)
+-}
+badDmPrag :: Id -> Sig Name -> TcM ()
+badDmPrag sel_id prag
+  = addErrTc (ptext (sLit "The") <+> hsSigDoc prag <+> ptext (sLit "for default method") 
+              <+> quotes (ppr sel_id) 
+              <+> ptext (sLit "lacks an accompanying binding"))
 \end{code}