fix haddock submodule pointer
[ghc-hetmet.git] / compiler / typecheck / TcDeriv.lhs
index e2ddc9d..fab7c61 100644 (file)
@@ -40,10 +40,13 @@ import Name
 import NameSet
 import TyCon
 import TcType
+import BuildTyCl
+import BasicTypes
 import Var
 import VarSet
 import PrelNames
 import SrcLoc
+import UniqSupply
 import Util
 import ListSetOps
 import Outputable
@@ -125,6 +128,9 @@ pprDerivSpec (DS { ds_loc = l, ds_name = n, ds_tvs = tvs,
                   ds_cls = c, ds_tys = tys, ds_theta = rhs })
   = parens (hsep [ppr l, ppr n, ppr tvs, ppr c, ppr tys]
            <+> equals <+> ppr rhs)
+
+instance Outputable DerivSpec where
+  ppr = pprDerivSpec
 \end{code}
 
 
@@ -292,17 +298,21 @@ both of them.  So we gather defs/uses from deriving just like anything else.
 tcDeriving  :: [LTyClDecl Name]  -- All type constructors
             -> [LInstDecl Name]  -- All instance declarations
             -> [LDerivDecl Name] -- All stand-alone deriving declarations
-           -> TcM ([InstInfo Name],    -- The generated "instance decls"
-                   HsValBinds Name,    -- Extra generated top-level bindings
-                    DefUses)
+            -> TcM ([InstInfo Name] -- The generated "instance decls"
+                   ,HsValBinds Name -- Extra generated top-level bindings
+                   ,DefUses
+                   ,[TyCon]         -- Extra generated top-level types
+                   ,[TyCon])        -- Extra generated type family instances
 
 tcDeriving tycl_decls inst_decls deriv_decls
-  = recoverM (return ([], emptyValBindsOut, emptyDUs)) $
+  = recoverM (return ([], emptyValBindsOut, emptyDUs, [], [])) $
     do {       -- Fish the "deriving"-related information out of the TcEnv
                -- And make the necessary "equations".
          is_boot <- tcIsHsBoot
        ; traceTc "tcDeriving" (ppr is_boot)
-       ; early_specs <- makeDerivSpecs is_boot tycl_decls inst_decls deriv_decls
+       ; (early_specs, genericsExtras) 
+                <- makeDerivSpecs is_boot tycl_decls inst_decls deriv_decls
+        ; let (repMetaTys, repTyCons, metaInsts) = unzip3 genericsExtras
 
        ; overlap_flag <- getOverlapFlag
        ; let (infer_specs, given_specs) = splitEithers early_specs
@@ -313,19 +323,44 @@ tcDeriving tycl_decls inst_decls deriv_decls
 
        ; insts2 <- mapM (genInst False overlap_flag) final_specs
 
-                -- Generate the generic to/from functions from each type declaration
-       ; gen_binds <- mkGenericBinds is_boot tycl_decls
-       ; (inst_info, rn_binds, rn_dus) <- renameDeriv is_boot gen_binds (insts1 ++ insts2)
+       -- We no longer generate the old generic to/from functions
+        -- from each type declaration, so this is emptyBag
+       ; gen_binds <- return emptyBag -- mkGenericBinds is_boot tycl_decls
+       
+       ; (inst_info, rn_binds, rn_dus)
+                <- renameDeriv is_boot gen_binds (insts1 ++ insts2 ++ concat metaInsts)
 
        ; dflags <- getDOpts
        ; liftIO (dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_deriv "Derived instances"
-                (ddump_deriving inst_info rn_binds))
-
-       ; return (inst_info, rn_binds, rn_dus) }
+                (ddump_deriving inst_info rn_binds repMetaTys repTyCons metaInsts))
+{-
+        ; when (not (null inst_info)) $
+          dumpDerivingInfo (ddump_deriving inst_info rn_binds)
+-}
+       ; return ( inst_info, rn_binds, rn_dus
+                 , concat (map metaTyCons2TyCons repMetaTys), repTyCons) }
   where
-    ddump_deriving :: [InstInfo Name] -> HsValBinds Name -> SDoc
-    ddump_deriving inst_infos extra_binds
-      = vcat (map pprInstInfoDetails inst_infos) $$ ppr extra_binds
+    ddump_deriving :: [InstInfo Name] -> HsValBinds Name 
+                   -> [MetaTyCons] -- ^ Empty data constructors
+                   -> [TyCon]      -- ^ Rep type family instances
+                   -> [[(InstInfo RdrName, DerivAuxBinds)]] 
+                      -- ^ Instances for the repMetaTys
+                   -> SDoc
+    ddump_deriving inst_infos extra_binds repMetaTys repTyCons metaInsts
+      =    hang (ptext (sLit "Derived instances"))
+              2 (vcat (map (\i -> pprInstInfoDetails i $$ text "") inst_infos)
+                 $$ ppr extra_binds)
+        $$ hangP "Generic representation" (
+              hangP "Generated datatypes for meta-information"
+               (vcat (map ppr repMetaTys))
+           -- The Outputable instance for TyCon unfortunately only prints the name...
+           $$ hangP "Representation types" 
+                (vcat (map ppr  repTyCons))
+           $$ hangP "Meta-information instances"
+                (vcat (map (pprInstInfoDetails . fst) (concat metaInsts))))
+    
+    hangP s x = text "" $$ hang (ptext (sLit s)) 2 x
+
 
 renameDeriv :: Bool -> LHsBinds RdrName
            -> [(InstInfo RdrName, DerivAuxBinds)]
@@ -352,10 +387,8 @@ renameDeriv is_boot gen_binds insts
                                      rm_dups [] $ concat deriv_aux_binds
               aux_val_binds = ValBindsIn (listToBag aux_binds) aux_sigs
        ; rn_aux_lhs <- rnTopBindsLHS emptyFsEnv aux_val_binds
-       ; let aux_names = collectHsValBinders rn_aux_lhs
-
-       ; bindLocalNames aux_names $ 
-    do { (rn_aux, dus_aux) <- rnTopBindsRHS (mkNameSet aux_names) rn_aux_lhs
+       ; bindLocalNames (collectHsValBinders rn_aux_lhs) $ 
+    do { (rn_aux, dus_aux) <- rnTopBindsRHS rn_aux_lhs
        ; (rn_inst_infos, fvs_insts) <- mapAndUnzipM rn_inst_info inst_infos
        ; return (rn_inst_infos, rn_aux `plusHsValBinds` rn_gen,
                   dus_gen `plusDU` dus_aux `plusDU` usesOnly (plusFVs fvs_insts)) } }
@@ -375,31 +408,17 @@ renameDeriv is_boot gen_binds insts
                  , mkFVs (map dataConName (tyConDataCons tc)))
          -- See Note [Newtype deriving and unused constructors]
 
-    rn_inst_info (InstInfo { iSpec = inst, iBinds = VanillaInst binds sigs standalone_deriv })
+    rn_inst_info inst_info@(InstInfo { iSpec = inst, iBinds = VanillaInst binds sigs standalone_deriv })
        =       -- Bring the right type variables into 
                -- scope (yuk), and rename the method binds
           ASSERT( null sigs )
           bindLocalNames (map Var.varName tyvars) $
-          do { (rn_binds, fvs) <- rnMethodBinds clas_nm (\_ -> []) [] binds
+          do { (rn_binds, fvs) <- rnMethodBinds clas_nm (\_ -> []) binds
              ; let binds' = VanillaInst rn_binds [] standalone_deriv
-             ; return (InstInfo { iSpec = inst, iBinds = binds' }, fvs) }
+              ; return (inst_info { iBinds = binds' }, fvs) }
        where
          (tyvars,_, clas,_) = instanceHead inst
          clas_nm            = className clas
-
------------------------------------------
-mkGenericBinds :: Bool -> [LTyClDecl Name] -> TcM (LHsBinds RdrName)
-mkGenericBinds is_boot tycl_decls
-  | is_boot 
-  = return emptyBag
-  | otherwise
-  = do { tcs <- mapM tcLookupTyCon [ tcdName d 
-                                   | L _ d <- tycl_decls, isDataDecl d ]
-       ; return (unionManyBags [ mkTyConGenericBinds tc
-                               | tc <- tcs, tyConHasGenerics tc ]) }
-               -- We are only interested in the data type declarations,
-               -- and then only in the ones whose 'has-generics' flag is on
-               -- The predicate tyConHasGenerics finds both of these
 \end{code}
 
 Note [Newtype deriving and unused constructors]
@@ -431,34 +450,93 @@ stored in NewTypeDerived.
 @makeDerivSpecs@ fishes around to find the info about needed derived instances.
 
 \begin{code}
+-- Make the "extras" for the generic representation
+mkGenDerivExtras :: TyCon 
+                 -> TcRn (MetaTyCons, TyCon, [(InstInfo RdrName, DerivAuxBinds)])
+mkGenDerivExtras tc = do
+        { (metaTyCons, rep0TyInst) <- genGenericRepExtras tc
+        ; metaInsts                <- genDtMeta (tc, metaTyCons)
+        ; return (metaTyCons, rep0TyInst, metaInsts) }
+
 makeDerivSpecs :: Bool 
               -> [LTyClDecl Name] 
-               -> [LInstDecl Name]
+              -> [LInstDecl Name]
               -> [LDerivDecl Name] 
-              -> TcM [EarlyDerivSpec]
-
+              -> TcM ( [EarlyDerivSpec]
+                      , [(MetaTyCons, TyCon, [(InstInfo RdrName, DerivAuxBinds)])])
 makeDerivSpecs is_boot tycl_decls inst_decls deriv_decls
-  | is_boot    -- No 'deriving' at all in hs-boot files
-  = do { mapM_ add_deriv_err deriv_locs 
-       ; return [] }
+  | is_boot     -- No 'deriving' at all in hs-boot files
+  = do  { mapM_ add_deriv_err deriv_locs 
+        ; return ([],[]) }
   | otherwise
-  = do { eqns1 <- mapAndRecoverM deriveTyData all_tydata
-       ; eqns2 <- mapAndRecoverM deriveStandalone deriv_decls
-       ; return (eqns1 ++ eqns2) }
+  = do  { eqns1 <- mapAndRecoverM deriveTyData all_tydata
+        ; eqns2 <- mapAndRecoverM deriveStandalone deriv_decls
+
+        -- Generic representation stuff: we might need to add some "extras"
+        -- to the instances
+        ; xDerRep <- getDOpts >>= return . xopt Opt_DeriveGeneric
+        ; generic_extras_deriv <- if not xDerRep
+                                   -- No extras if the flag is off
+                                   then (return [])
+                                    else do {
+          let allTyNames = [ tcdName d | L _ d <- tycl_decls, isDataDecl d ]
+        -- Select only those types that derive Generic
+        ; let sel_tydata = [ tcdName t | (L _ c, L _ t) <- all_tydata
+                                       , getClassName c == Just genClassName ]
+        ; let sel_deriv_decls = catMaybes [ getTypeName t
+                                  | L _ (DerivDecl (L _ t)) <- deriv_decls
+                                  , getClassName t == Just genClassName ] 
+        ; derTyDecls <- mapM tcLookupTyCon $ 
+                         filter (needsExtras xDerRep
+                                  (sel_tydata ++ sel_deriv_decls)) allTyNames
+        -- We need to generate the extras to add to what has
+        -- already been derived
+        ; {- pprTrace "sel_tydata" (ppr sel_tydata) $
+          pprTrace "sel_deriv_decls" (ppr sel_deriv_decls) $
+          pprTrace "derTyDecls" (ppr derTyDecls) $
+          pprTrace "deriv_decls" (ppr deriv_decls) $ -}
+          mapM mkGenDerivExtras derTyDecls }
+
+        -- Merge and return
+        ; return ( eqns1 ++ eqns2, generic_extras_deriv) }
   where
+      -- We need extras if the flag DeriveGeneric is on and this type is 
+      -- deriving Generic
+    needsExtras xDerRep tydata tc_name = xDerRep && tc_name `elem` tydata
+
+    -- Extracts the name of the class in the deriving
+    getClassName :: HsType Name -> Maybe Name
+    getClassName (HsForAllTy _ _ _ (L _ n)) = getClassName n
+    getClassName (HsPredTy (HsClassP n _))  = Just n
+    getClassName _                          = Nothing
+
+    -- Extracts the name of the type in the deriving
+    -- This function (and also getClassName above) is not really nice, and I
+    -- might not have covered all possible cases. I wonder if there is no easier
+    -- way to extract class and type name from a LDerivDecl...
+    getTypeName :: HsType Name -> Maybe Name
+    getTypeName (HsForAllTy _ _ _ (L _ n))      = getTypeName n
+    getTypeName (HsTyVar n)                     = Just n
+    getTypeName (HsOpTy _ (L _ n) _)            = Just n
+    getTypeName (HsPredTy (HsClassP _ [L _ n])) = getTypeName n
+    getTypeName (HsAppTy (L _ n) _)             = getTypeName n
+    getTypeName (HsParTy (L _ n))               = getTypeName n
+    getTypeName (HsKindSig (L _ n) _)           = getTypeName n
+    getTypeName _                               = Nothing
+
     extractTyDataPreds decls
       = [(p, d) | d@(L _ (TyData {tcdDerivs = Just preds})) <- decls, p <- preds]
 
     all_tydata :: [(LHsType Name, LTyClDecl Name)]
-       -- Derived predicate paired with its data type declaration
+        -- Derived predicate paired with its data type declaration
     all_tydata = extractTyDataPreds (instDeclATs inst_decls ++ tycl_decls)
 
     deriv_locs = map (getLoc . snd) all_tydata
-                ++ map getLoc deriv_decls
+                 ++ map getLoc deriv_decls
 
     add_deriv_err loc = setSrcSpan loc $
-                       addErr (hang (ptext (sLit "Deriving not permitted in hs-boot file"))
-                                  2 (ptext (sLit "Use an instance declaration instead")))
+                        addErr (hang (ptext (sLit "Deriving not permitted in hs-boot file"))
+                                   2 (ptext (sLit "Use an instance declaration instead")))
 
 ------------------------------------------------------------------
 deriveStandalone :: LDerivDecl Name -> TcM EarlyDerivSpec
@@ -469,12 +547,13 @@ deriveStandalone (L loc (DerivDecl deriv_ty))
   = setSrcSpan loc                   $
     addErrCtxt (standaloneCtxt deriv_ty)  $
     do { traceTc "Standalone deriving decl for" (ppr deriv_ty)
-       ; (tvs, theta, tau) <- tcHsInstHead deriv_ty
+       ; (tvs, theta, cls, inst_tys) <- tcHsInstHead deriv_ty
        ; traceTc "Standalone deriving;" $ vcat
               [ text "tvs:" <+> ppr tvs
               , text "theta:" <+> ppr theta
-              , text "tau:" <+> ppr tau ]
-       ; (cls, inst_tys) <- checkValidInstance deriv_ty tvs theta tau
+              , text "cls:" <+> ppr cls
+              , text "tys:" <+> ppr inst_tys ]
+       ; checkValidInstance deriv_ty tvs theta cls inst_tys
                -- C.f. TcInstDcls.tcLocalInstDecl1
 
        ; let cls_tys = take (length inst_tys - 1) inst_tys
@@ -597,32 +676,46 @@ mkEqnHelp :: CtOrigin -> [TyVar] -> Class -> [Type] -> Type
 mkEqnHelp orig tvs cls cls_tys tc_app mtheta
   | Just (tycon, tc_args) <- tcSplitTyConApp_maybe tc_app
   , isAlgTyCon tycon   -- Check for functions, primitive types etc
-  = do { (rep_tc, rep_tc_args) <- tcLookupDataFamInst tycon tc_args
-                 -- Be careful to test rep_tc here: in the case of families, 
-                 -- we want to check the instance tycon, not the family tycon
-
-       -- For standalone deriving (mtheta /= Nothing), 
-       -- check that all the data constructors are in scope.
-       -- No need for this when deriving Typeable, becuase we don't need
-       -- the constructors for that.
-       ; rdr_env <- getGlobalRdrEnv
-       ; let hidden_data_cons = isAbstractTyCon rep_tc || any not_in_scope (tyConDataCons rep_tc)
-             not_in_scope dc  = null (lookupGRE_Name rdr_env (dataConName dc))
-       ; checkTc (isNothing mtheta || 
-                  not hidden_data_cons ||
-                  className cls `elem` typeableClassNames) 
-                 (derivingHiddenErr tycon)
-
-       ; dflags <- getDOpts
-       ; if isDataTyCon rep_tc then
-               mkDataTypeEqn orig dflags tvs cls cls_tys
-                             tycon tc_args rep_tc rep_tc_args mtheta
-         else
-               mkNewTypeEqn orig dflags tvs cls cls_tys 
-                            tycon tc_args rep_tc rep_tc_args mtheta }
+  = mk_alg_eqn tycon tc_args
   | otherwise
   = failWithTc (derivingThingErr False cls cls_tys tc_app
               (ptext (sLit "The last argument of the instance must be a data or newtype application")))
+
+  where
+     bale_out msg = failWithTc (derivingThingErr False cls cls_tys tc_app msg)
+
+     mk_alg_eqn tycon tc_args
+      | className cls `elem` typeableClassNames
+      = do { dflags <- getDOpts
+           ; case checkTypeableConditions (dflags, tycon) of
+               Just err -> bale_out err
+               Nothing  -> mk_typeable_eqn orig tvs cls tycon tc_args mtheta }
+
+      | isDataFamilyTyCon tycon
+      , length tc_args /= tyConArity tycon
+      = bale_out (ptext (sLit "Unsaturated data family application"))
+
+      | otherwise
+      = do { (rep_tc, rep_tc_args) <- tcLookupDataFamInst tycon tc_args
+                 -- Be careful to test rep_tc here: in the case of families, 
+                 -- we want to check the instance tycon, not the family tycon
+
+          -- For standalone deriving (mtheta /= Nothing), 
+          -- check that all the data constructors are in scope.
+          ; rdr_env <- getGlobalRdrEnv
+          ; let hidden_data_cons = isAbstractTyCon rep_tc || 
+                                    any not_in_scope (tyConDataCons rep_tc)
+                not_in_scope dc  = null (lookupGRE_Name rdr_env (dataConName dc))
+          ; unless (isNothing mtheta || not hidden_data_cons)
+                   (bale_out (derivingHiddenErr tycon))
+
+          ; dflags <- getDOpts
+          ; if isDataTyCon rep_tc then
+               mkDataTypeEqn orig dflags tvs cls cls_tys
+                             tycon tc_args rep_tc rep_tc_args mtheta
+            else
+               mkNewTypeEqn orig dflags tvs cls cls_tys 
+                            tycon tc_args rep_tc rep_tc_args mtheta }
 \end{code}
 
 
@@ -657,15 +750,10 @@ mkDataTypeEqn orig dflags tvs cls cls_tys
     go_for_it    = mk_data_eqn orig tvs cls tycon tc_args rep_tc rep_tc_args mtheta
     bale_out msg = failWithTc (derivingThingErr False cls cls_tys (mkTyConApp tycon tc_args) msg)
 
-mk_data_eqn, mk_typeable_eqn
-   :: CtOrigin -> [TyVar] -> Class 
-   -> TyCon -> [TcType] -> TyCon -> [TcType] -> DerivContext
-   -> TcM EarlyDerivSpec
+mk_data_eqn :: CtOrigin -> [TyVar] -> Class 
+           -> TyCon -> [TcType] -> TyCon -> [TcType] -> DerivContext
+           -> TcM EarlyDerivSpec
 mk_data_eqn orig tvs cls tycon tc_args rep_tc rep_tc_args mtheta
-  | getName cls `elem` typeableClassNames
-  = mk_typeable_eqn orig tvs cls tycon tc_args rep_tc rep_tc_args mtheta
-
-  | otherwise
   = do { dfun_name <- new_dfun_name cls tycon
        ; loc <- getSrcSpanM
        ; let inst_tys = [mkTyConApp tycon tc_args]
@@ -680,7 +768,11 @@ mk_data_eqn orig tvs cls tycon tc_args rep_tc rep_tc_args mtheta
        ; return (if isJust mtheta then Right spec      -- Specified context
                                   else Left spec) }    -- Infer context
 
-mk_typeable_eqn orig tvs cls tycon tc_args rep_tc rep_tc_args mtheta
+----------------------
+mk_typeable_eqn :: CtOrigin -> [TyVar] -> Class 
+               -> TyCon -> [TcType] -> DerivContext
+               -> TcM EarlyDerivSpec
+mk_typeable_eqn orig tvs cls tycon tc_args mtheta
        -- The Typeable class is special in several ways
        --        data T a b = ... deriving( Typeable )
        -- gives
@@ -694,7 +786,7 @@ mk_typeable_eqn orig tvs cls tycon tc_args rep_tc rep_tc_args mtheta
   = do { checkTc (cls `hasKey` typeableClassKey)
                  (ptext (sLit "Use deriving( Typeable ) on a data type declaration"))
        ; real_cls <- tcLookupClass (typeableClassNames !! tyConArity tycon)
-       ; mk_typeable_eqn orig tvs real_cls tycon [] rep_tc [] (Just []) }
+       ; mk_typeable_eqn orig tvs real_cls tycon [] (Just []) }
 
   | otherwise          -- standaone deriving
   = do { checkTc (null tc_args)
@@ -705,15 +797,20 @@ mk_typeable_eqn orig tvs cls tycon tc_args rep_tc rep_tc_args mtheta
        ; return (Right $
                  DS { ds_loc = loc, ds_orig = orig, ds_name = dfun_name, ds_tvs = []
                     , ds_cls = cls, ds_tys = [mkTyConApp tycon []]
-                    , ds_tc = rep_tc, ds_tc_args = rep_tc_args
+                    , ds_tc = tycon, ds_tc_args = []
                     , ds_theta = mtheta `orElse` [], ds_newtype = False })  }
 
-
+----------------------
 inferConstraints :: [TyVar] -> Class -> [TcType] -> TyCon -> [TcType] -> ThetaType
 -- Generate a sufficiently large set of constraints that typechecking the
 -- generated method definitions should succeed.   This set will be simplified
 -- before being used in the instance declaration
 inferConstraints _ cls inst_tys rep_tc rep_tc_args
+  -- Generic constraints are easy
+  | cls `hasKey` genClassKey
+  = []
+  -- The others are a bit more complicated
+  | otherwise
   = ASSERT2( equalLength rep_tc_tvs all_rep_tc_args, ppr cls <+> ppr rep_tc )
     stupid_constraints ++ extra_constraints
     ++ sc_constraints ++ con_arg_constraints
@@ -737,7 +834,7 @@ inferConstraints _ cls inst_tys rep_tc rep_tc_args
 
     get_constrained_tys :: [Type] -> [Type]
     get_constrained_tys tys 
-       | is_functor_like = concatMap (deepSubtypesContaining last_tv) tys
+        | is_functor_like = concatMap (deepSubtypesContaining last_tv) tys
        | otherwise       = tys
 
     rep_tc_tvs = tyConTyVars rep_tc
@@ -794,6 +891,9 @@ checkSideConditions dflags mtheta cls cls_tys rep_tc
   where
     ty_args_why        = quotes (ppr (mkClassPred cls cls_tys)) <+> ptext (sLit "is not a class")
 
+checkTypeableConditions :: Condition
+checkTypeableConditions = checkFlag Opt_DeriveDataTypeable `andCond` cond_typeableOK
+
 nonStdErr :: Class -> SDoc
 nonStdErr cls = quotes (ppr cls) <+> ptext (sLit "is not a derivable class")
 
@@ -814,7 +914,8 @@ sideConditions mtheta cls
                                           cond_functorOK False) -- Functor/Fold/Trav works ok for rank-n types
   | cls_key == traversableClassKey = Just (checkFlag Opt_DeriveTraversable `andCond`
                                           cond_functorOK False)
-  | getName cls `elem` typeableClassNames = Just (checkFlag Opt_DeriveDataTypeable `andCond` cond_typeableOK)
+  | cls_key == genClassKey         = Just (cond_RepresentableOk `andCond`
+                                           checkFlag Opt_DeriveGeneric)
   | otherwise = Nothing
   where
     cls_key = getUnique cls
@@ -833,7 +934,7 @@ orCond c1 c2 tc
        Nothing -> Nothing          -- c1 succeeds
        Just x  -> case c2 tc of    -- c1 fails
                     Nothing -> Nothing
-                    Just y  -> Just (x $$ ptext (sLit "  and") $$ y)
+                    Just y  -> Just (x $$ ptext (sLit "  or") $$ y)
                                    -- Both fail
 
 andCond :: Condition -> Condition -> Condition
@@ -859,11 +960,14 @@ cond_stdOK Nothing (_, rep_tc)
     check_con con 
       | isVanillaDataCon con
       , all isTauTy (dataConOrigArgTys con) = Nothing
-      | otherwise = Just (badCon con (ptext (sLit "does not have a Haskell-98 type")))
+      | otherwise = Just (badCon con (ptext (sLit "must have a Haskell-98 type")))
   
 no_cons_why :: TyCon -> SDoc
 no_cons_why rep_tc = quotes (pprSourceTyCon rep_tc) <+> 
-                    ptext (sLit "has no data constructors")
+                    ptext (sLit "must have at least one data constructor")
+
+cond_RepresentableOk :: Condition
+cond_RepresentableOk (_,t) = canDoGenerics t
 
 cond_enumOrProduct :: Condition
 cond_enumOrProduct = cond_isEnumeration `orCond` 
@@ -878,7 +982,7 @@ cond_noUnliftedArgs (_, tc)
   where
     bad_cons = [ con | con <- tyConDataCons tc
                     , any isUnLiftedType (dataConOrigArgTys con) ]
-    why = badCon (head bad_cons) (ptext (sLit "has arguments of unlifted type"))
+    why = badCon (head bad_cons) (ptext (sLit "must have only arguments of lifted type"))
 
 cond_isEnumeration :: Condition
 cond_isEnumeration (_, rep_tc)
@@ -886,8 +990,8 @@ cond_isEnumeration (_, rep_tc)
   | otherwise                  = Just why
   where
     why = sep [ quotes (pprSourceTyCon rep_tc) <+> 
-                 ptext (sLit "is not an enumeration type")
-              , nest 2 $ ptext (sLit "(an enumeration consists of one or more nullary constructors)") ]
+                 ptext (sLit "must be an enumeration type")
+              , ptext (sLit "(an enumeration consists of one or more nullary, non-GADT constructors)") ]
                  -- See Note [Enumeration types] in TyCon
 
 cond_isProduct :: Condition
@@ -896,26 +1000,22 @@ cond_isProduct (_, rep_tc)
   | otherwise            = Just why
   where
     why = quotes (pprSourceTyCon rep_tc) <+> 
-         ptext (sLit "does not have precisely one constructor")
+         ptext (sLit "must have precisely one constructor")
 
 cond_typeableOK :: Condition
 -- OK for Typeable class
 -- Currently: (a) args all of kind *
 --           (b) 7 or fewer args
-cond_typeableOK (_, rep_tc)
-  | tyConArity rep_tc > 7      = Just too_many
-  | not (all (isSubArgTypeKind . tyVarKind) (tyConTyVars rep_tc)) 
-                                = Just bad_kind
-  | isFamInstTyCon rep_tc      = Just fam_inst  -- no Typable for family insts
-  | otherwise                  = Nothing
+cond_typeableOK (_, tc)
+  | tyConArity tc > 7 = Just too_many
+  | not (all (isSubArgTypeKind . tyVarKind) (tyConTyVars tc)) 
+                      = Just bad_kind
+  | otherwise        = Nothing
   where
-    too_many = quotes (pprSourceTyCon rep_tc) <+> 
-              ptext (sLit "has too many arguments")
-    bad_kind = quotes (pprSourceTyCon rep_tc) <+> 
-              ptext (sLit "has arguments of kind other than `*'")
-    fam_inst = quotes (pprSourceTyCon rep_tc) <+> 
-              ptext (sLit "is a type family")
-
+    too_many = quotes (pprSourceTyCon tc) <+> 
+              ptext (sLit "must have 7 or fewer arguments")
+    bad_kind = quotes (pprSourceTyCon tc) <+> 
+              ptext (sLit "must only have arguments of kind `*'")
 
 functorLikeClassKeys :: [Unique]
 functorLikeClassKeys = [functorClassKey, foldableClassKey, traversableClassKey]
@@ -927,17 +1027,14 @@ cond_functorOK :: Bool -> Condition
 --            (c) don't use argument in the wrong place, e.g. data T a = T (X a a)
 --            (d) optionally: don't use function types
 --            (e) no "stupid context" on data type
-cond_functorOK allowFunctions (dflags, rep_tc) 
-  | not (xopt Opt_DeriveFunctor dflags)
-  = Just (ptext (sLit "You need -XDeriveFunctor to derive an instance for this class"))
-
+cond_functorOK allowFunctions (_, rep_tc)
   | null tc_tvs
   = Just (ptext (sLit "Data type") <+> quotes (ppr rep_tc) 
-          <+> ptext (sLit "has no parameters"))
+          <+> ptext (sLit "must have some type parameters"))
 
   | not (null bad_stupid_theta)
   = Just (ptext (sLit "Data type") <+> quotes (ppr rep_tc) 
-          <+> ptext (sLit "has a class context") <+> pprTheta bad_stupid_theta)
+          <+> ptext (sLit "must not have a class context") <+> pprTheta bad_stupid_theta)
 
   | otherwise
   = msum (map check_con data_cons)     -- msum picks the first 'Just', if any
@@ -964,10 +1061,10 @@ cond_functorOK allowFunctions (dflags, rep_tc)
                       , ft_bad_app = Just (badCon con wrong_arg)
                       , ft_forall = \_ x   -> x }
                     
-    existential = ptext (sLit "has existential arguments")
-    covariant  = ptext (sLit "uses the type variable in a function argument")
-    functions  = ptext (sLit "contains function types")
-    wrong_arg  = ptext (sLit "uses the type variable in an argument other than the last")
+    existential = ptext (sLit "must not have existential arguments")
+    covariant  = ptext (sLit "must not use the type variable in a function argument")
+    functions  = ptext (sLit "must not contain function types")
+    wrong_arg  = ptext (sLit "must not use the type variable in an argument other than the last")
 
 checkFlag :: ExtensionFlag -> Condition
 checkFlag flag (dflags, _)
@@ -991,11 +1088,11 @@ std_class_via_iso clas
 
 
 non_iso_class :: Class -> Bool
--- *Never* derive Read,Show,Typeable,Data by isomorphism,
+-- *Never* derive Read, Show, Typeable, Data, Generic by isomorphism,
 -- even with -XGeneralizedNewtypeDeriving
 non_iso_class cls 
-  = classKey cls `elem` ([readClassKey, showClassKey, dataClassKey] ++
-                        typeableClassKeys)
+  = classKey cls `elem` ([ readClassKey, showClassKey, dataClassKey
+                         , genClassKey] ++ typeableClassKeys)
 
 typeableClassKeys :: [Unique]
 typeableClassKeys = map getUnique typeableClassNames
@@ -1274,7 +1371,7 @@ inferInstanceContexts oflag infer_specs
     gen_soln (DS { ds_loc = loc, ds_orig = orig, ds_tvs = tyvars 
                 , ds_cls = clas, ds_tys = inst_tys, ds_theta = deriv_rhs })
       = setSrcSpan loc $
-       addErrCtxt (derivInstCtxt clas inst_tys) $ 
+       addErrCtxt (derivInstCtxt the_pred) $ 
        do {      -- Check for a bizarre corner case, when the derived instance decl should
                  -- have form  instance C a b => D (T a) where ...
                  -- Note that 'b' isn't a parameter of T.  This gives rise to all sorts
@@ -1286,10 +1383,10 @@ inferInstanceContexts oflag infer_specs
                  
           ; let tv_set = mkVarSet tyvars
                 weird_preds = [pred | pred <- deriv_rhs
-                                     , not (tyVarsOfPred pred `subVarSet` tv_set)]  
+                                     , not (tyVarsOfPred pred `subVarSet` tv_set)]
           ; mapM_ (addErrTc . badDerivedPred) weird_preds      
 
-           ; theta <- simplifyDeriv orig tyvars deriv_rhs
+           ; theta <- simplifyDeriv orig the_pred tyvars deriv_rhs
                -- checkValidInstance tyvars theta clas inst_tys
                -- Not necessary; see Note [Exotic derived instance contexts]
                --                in TcSimplify
@@ -1299,6 +1396,8 @@ inferInstanceContexts oflag infer_specs
                -- Hence no need to call:
                --   checkValidInstance tyvars theta clas inst_tys
           ; return (sortLe (<=) theta) }       -- Canonicalise before returning the solution
+      where
+        the_pred = mkClassPred clas inst_tys
 
 ------------------------------------------------------------------
 mkInstance :: OverlapFlag -> ThetaType -> DerivSpec -> Instance
@@ -1394,35 +1493,33 @@ the renamer.  What a great hack!
 genInst :: Bool        -- True <=> standalone deriving
        -> OverlapFlag
         -> DerivSpec -> TcM (InstInfo RdrName, DerivAuxBinds)
-genInst standalone_deriv oflag spec
-  | ds_newtype spec
-  = return (InstInfo { iSpec  = mkInstance oflag (ds_theta spec) spec
-                    , iBinds = NewTypeDerived co rep_tycon }, [])
+genInst standalone_deriv oflag
+        spec@(DS { ds_tc = rep_tycon, ds_tc_args = rep_tc_args
+                 , ds_theta = theta, ds_newtype = is_newtype
+                 , ds_name = name, ds_cls = clas })
+  | is_newtype
+  = return (InstInfo { iSpec   = inst_spec
+                     , iBinds  = NewTypeDerived co rep_tycon }, [])
 
   | otherwise
-  = do { let loc  = getSrcSpan (ds_name spec)
-             inst = mkInstance oflag (ds_theta spec) spec
-             clas = ds_cls spec
-
-          -- In case of a family instance, we need to use the representation
-          -- tycon (after all, it has the data constructors)
-       ; fix_env <- getFixityEnv
-       ; let (meth_binds, aux_binds) = genDerivBinds loc fix_env clas rep_tycon
-             binds = VanillaInst meth_binds [] standalone_deriv
-       ; return (InstInfo { iSpec = inst, iBinds = binds }, aux_binds)
-        }
+  = do  { fix_env <- getFixityEnv
+        ; let loc   = getSrcSpan name
+              (meth_binds, aux_binds) = genDerivBinds loc fix_env clas rep_tycon
+                   -- In case of a family instance, we need to use the representation
+                   -- tycon (after all, it has the data constructors)
+
+        ; return (InstInfo { iSpec   = inst_spec
+                           , iBinds  = VanillaInst meth_binds [] standalone_deriv }
+                 , aux_binds) }
   where
-    rep_tycon   = ds_tc spec
-    rep_tc_args = ds_tc_args spec
+    inst_spec = mkInstance oflag theta spec
     co1 = case tyConFamilyCoercion_maybe rep_tycon of
-             Just co_con -> ACo (mkTyConApp co_con rep_tc_args)
+              Just co_con -> mkAxInstCo co_con rep_tc_args
              Nothing     -> id_co
              -- Not a family => rep_tycon = main tycon
-    co2 = case newTyConCo_maybe rep_tycon of
-             Just co_con -> ACo (mkTyConApp co_con rep_tc_args)
-              Nothing     -> id_co  -- The newtype is transparent; no need for a cast
-    co = co1 `mkTransCoI` co2
-    id_co = IdCo (mkTyConApp rep_tycon rep_tc_args)
+    co2 = mkAxInstCo (newTyConCo rep_tycon) rep_tc_args
+    co  = co1 `mkTransCo` co2
+    id_co = mkReflCo (mkTyConApp rep_tycon rep_tc_args)
 
 -- Example: newtype instance N [a] = N1 (Tree a) 
 --          deriving instance Eq b => Eq (N [(b,b)])
@@ -1443,20 +1540,159 @@ genDerivBinds loc fix_env clas tycon
        Nothing     -> pprPanic "genDerivBinds: bad derived class" (ppr clas)
   where
     gen_list :: [(Unique, SrcSpan -> TyCon -> (LHsBinds RdrName, DerivAuxBinds))]
-    gen_list = [(eqClassKey,       gen_Eq_binds)
-              ,(ordClassKey,      gen_Ord_binds)
-              ,(enumClassKey,     gen_Enum_binds)
-              ,(boundedClassKey,  gen_Bounded_binds)
-              ,(ixClassKey,       gen_Ix_binds)
-              ,(showClassKey,     gen_Show_binds fix_env)
-              ,(readClassKey,     gen_Read_binds fix_env)
-              ,(dataClassKey,     gen_Data_binds)
-              ,(functorClassKey,  gen_Functor_binds)
-              ,(foldableClassKey, gen_Foldable_binds)
-              ,(traversableClassKey, gen_Traversable_binds)
+    gen_list = [(eqClassKey,            gen_Eq_binds)
+              ,(ordClassKey,           gen_Ord_binds)
+              ,(enumClassKey,          gen_Enum_binds)
+              ,(boundedClassKey,       gen_Bounded_binds)
+              ,(ixClassKey,            gen_Ix_binds)
+              ,(showClassKey,          gen_Show_binds fix_env)
+              ,(readClassKey,          gen_Read_binds fix_env)
+              ,(dataClassKey,          gen_Data_binds)
+              ,(functorClassKey,       gen_Functor_binds)
+              ,(foldableClassKey,      gen_Foldable_binds)
+              ,(traversableClassKey,   gen_Traversable_binds)
+              ,(genClassKey,           genGenericBinds)
               ]
 \end{code}
 
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection[TcDeriv-generic-binds]{Bindings for the new generic deriving mechanism}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+For the generic representation we need to generate:
+\begin{itemize}
+\item A Generic instance
+\item A Rep type instance 
+\item Many auxiliary datatypes and instances for them (for the meta-information)
+\end{itemize}
+
+@genGenericBinds@ does (1)
+@genGenericRepExtras@ does (2) and (3)
+@genGenericAll@ does all of them
+
+\begin{code}
+genGenericBinds :: SrcSpan -> TyCon -> (LHsBinds RdrName, DerivAuxBinds)
+genGenericBinds _ tc = (mkBindsRep tc, [ {- No DerivAuxBinds -} ])
+
+genGenericRepExtras :: TyCon -> TcM (MetaTyCons, TyCon)
+genGenericRepExtras tc =
+  do  uniqS <- newUniqueSupply
+      let
+        -- Uniques for everyone
+        (uniqD:uniqs) = uniqsFromSupply uniqS
+        (uniqsC,us) = splitAt (length tc_cons) uniqs
+        uniqsS :: [[Unique]] -- Unique supply for the S datatypes
+        uniqsS = mkUniqsS tc_arits us
+        mkUniqsS []    _  = []
+        mkUniqsS (n:t) us = case splitAt n us of
+                              (us1,us2) -> us1 : mkUniqsS t us2
+
+        tc_name   = tyConName tc
+        tc_cons   = tyConDataCons tc
+        tc_arits  = map dataConSourceArity tc_cons
+        
+        tc_occ    = nameOccName tc_name
+        d_occ     = mkGenD tc_occ
+        c_occ m   = mkGenC tc_occ m
+        s_occ m n = mkGenS tc_occ m n
+        mod_name  = nameModule (tyConName tc)
+        d_name    = mkExternalName uniqD mod_name d_occ wiredInSrcSpan
+        c_names   = [ mkExternalName u mod_name (c_occ m) wiredInSrcSpan
+                      | (u,m) <- zip uniqsC [0..] ]
+        s_names   = [ [ mkExternalName u mod_name (s_occ m n) wiredInSrcSpan 
+                        | (u,n) <- zip us [0..] ] | (us,m) <- zip uniqsS [0..] ]
+        
+        mkTyCon name = ASSERT( isExternalName name )
+                         buildAlgTyCon name [] [] mkAbstractTyConRhs
+                           NonRecursive False NoParentTyCon Nothing
+
+      metaDTyCon  <- mkTyCon d_name
+      metaCTyCons <- sequence [ mkTyCon c_name | c_name <- c_names ]
+      metaSTyCons <- mapM sequence 
+                       [ [ mkTyCon s_name 
+                         | s_name <- s_namesC ] | s_namesC <- s_names ]
+
+      let metaDts = MetaTyCons metaDTyCon metaCTyCons metaSTyCons
+  
+      rep0_tycon <- tc_mkRepTyCon tc metaDts
+      
+      -- pprTrace "rep0" (ppr rep0_tycon) $
+      return (metaDts, rep0_tycon)
+{-
+genGenericAll :: TyCon
+                  -> TcM ((InstInfo RdrName, DerivAuxBinds), MetaTyCons, TyCon)
+genGenericAll tc =
+  do  (metaDts, rep0_tycon)     <- genGenericRepExtras tc
+      clas                      <- tcLookupClass genClassName
+      dfun_name                 <- new_dfun_name clas tc
+      let
+        mkInstRep = (InstInfo { iSpec = inst, iBinds = binds }
+                               , [ {- No DerivAuxBinds -} ])
+        inst  = mkLocalInstance dfun NoOverlap
+        binds = VanillaInst (mkBindsRep tc) [] False
+
+        tvs   = tyConTyVars tc
+        tc_ty = mkTyConApp tc (mkTyVarTys tvs)
+        
+        dfun  = mkDictFunId dfun_name (tyConTyVars tc) [] clas [tc_ty]
+      return (mkInstRep, metaDts, rep0_tycon)
+-}
+genDtMeta :: (TyCon, MetaTyCons) -> TcM [(InstInfo RdrName, DerivAuxBinds)]
+genDtMeta (tc,metaDts) =
+  do  dClas <- tcLookupClass datatypeClassName
+      d_dfun_name <- new_dfun_name dClas tc
+      cClas <- tcLookupClass constructorClassName
+      c_dfun_names <- sequence [ new_dfun_name cClas tc | _ <- metaC metaDts ]
+      sClas <- tcLookupClass selectorClassName
+      s_dfun_names <- sequence (map sequence [ [ new_dfun_name sClas tc 
+                                               | _ <- x ] 
+                                             | x <- metaS metaDts ])
+      fix_env <- getFixityEnv
+
+      let
+        (dBinds,cBinds,sBinds) = mkBindsMetaD fix_env tc
+        
+        -- Datatype
+        d_metaTycon = metaD metaDts
+        d_inst = mkLocalInstance d_dfun NoOverlap
+        d_binds = VanillaInst dBinds [] False
+        d_dfun  = mkDictFunId d_dfun_name (tyConTyVars tc) [] dClas 
+                    [ mkTyConTy d_metaTycon ]
+        d_mkInst = (InstInfo { iSpec = d_inst, iBinds = d_binds }, [])
+        
+        -- Constructor
+        c_metaTycons = metaC metaDts
+        c_insts = [ mkLocalInstance (c_dfun c ds) NoOverlap 
+                  | (c, ds) <- myZip1 c_metaTycons c_dfun_names ]
+        c_binds = [ VanillaInst c [] False | c <- cBinds ]
+        c_dfun c dfun_name = mkDictFunId dfun_name (tyConTyVars tc) [] cClas 
+                               [ mkTyConTy c ]
+        c_mkInst = [ (InstInfo { iSpec = is, iBinds = bs }, []) 
+                   | (is,bs) <- myZip1 c_insts c_binds ]
+        
+        -- Selector
+        s_metaTycons = metaS metaDts
+        s_insts = map (map (\(s,ds) -> mkLocalInstance (s_dfun s ds) NoOverlap))
+                    (myZip2 s_metaTycons s_dfun_names)
+        s_binds = [ [ VanillaInst s [] False | s <- ss ] | ss <- sBinds ]
+        s_dfun s dfun_name = mkDictFunId dfun_name (tyConTyVars tc) [] sClas
+                               [ mkTyConTy s ]
+        s_mkInst = map (map (\(is,bs) -> (InstInfo {iSpec=is, iBinds=bs}, [])))
+                     (myZip2 s_insts s_binds)
+       
+        myZip1 :: [a] -> [b] -> [(a,b)]
+        myZip1 l1 l2 = ASSERT (length l1 == length l2) zip l1 l2
+        
+        myZip2 :: [[a]] -> [[b]] -> [[(a,b)]]
+        myZip2 l1 l2 =
+          ASSERT (and (zipWith (>=) (map length l1) (map length l2)))
+            [ zip x1 x2 | (x1,x2) <- zip l1 l2 ]
+        
+      return (d_mkInst : c_mkInst ++ concat s_mkInst)
+\end{code}
+
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
@@ -1503,9 +1739,9 @@ standaloneCtxt :: LHsType Name -> SDoc
 standaloneCtxt ty = hang (ptext (sLit "In the stand-alone deriving instance for")) 
                       2 (quotes (ppr ty))
 
-derivInstCtxt :: Class -> [Type] -> Message
-derivInstCtxt clas inst_tys
-  = ptext (sLit "When deriving the instance for") <+> parens (pprClassPred clas inst_tys)
+derivInstCtxt :: PredType -> Message
+derivInstCtxt pred
+  = ptext (sLit "When deriving the instance for") <+> parens (ppr pred)
 
 badDerivedPred :: PredType -> Message
 badDerivedPred pred