fix haddock submodule pointer
[ghc-hetmet.git] / compiler / typecheck / TcGenDeriv.lhs
index 9826f2f..ad640ef 100644 (file)
@@ -23,6 +23,11 @@ module TcGenDeriv (
        gen_Show_binds,
        gen_Data_binds,
        gen_Typeable_binds,
+       gen_Functor_binds, 
+       FFoldType(..), functorLikeTraverse, 
+       deepSubtypesContaining, foldDataConArgs,
+       gen_Foldable_binds,
+       gen_Traversable_binds,
        genAuxBind
     ) where
 
@@ -36,20 +41,23 @@ import Name
 
 import HscTypes
 import PrelInfo
-import PrelNames
-import MkId
+import MkCore  ( eRROR_ID )
+import PrelNames hiding (error_RDR)
 import PrimOp
 import SrcLoc
 import TyCon
 import TcType
 import TysPrim
 import TysWiredIn
+import Type
+import TypeRep
+import VarSet
+import State
 import Util
+import MonadUtils
 import Outputable
 import FastString
-import OccName
 import Bag
-
 import Data.List       ( partition, intersperse )
 \end{code}
 
@@ -60,6 +68,8 @@ data DerivAuxBind             -- Please add these auxiliary top-level bindings
   = GenCon2Tag TyCon           -- The con2Tag for given TyCon
   | GenTag2Con TyCon           -- ...ditto tag2Con
   | GenMaxTag  TyCon           -- ...and maxTag
+       -- All these generate ZERO-BASED tag operations
+       -- I.e first constructor has tag 0
 
        -- Scrap your boilerplate
   | MkDataCon DataCon          -- For constructor C we get $cC :: Constr
@@ -157,7 +167,7 @@ gen_Eq_binds loc tycon
   where
     (nullary_cons, nonnullary_cons)
        | isNewTyCon tycon = ([], tyConDataCons tycon)
-       | otherwise           = partition isNullarySrcDataCon (tyConDataCons tycon)
+       | otherwise        = partition isNullarySrcDataCon (tyConDataCons tycon)
 
     no_nullary_cons = null nullary_cons
 
@@ -174,10 +184,10 @@ gen_Eq_binds loc tycon
     aux_binds | no_nullary_cons = []
              | otherwise       = [GenCon2Tag tycon]
 
-    method_binds = listToBag [
-                       mk_FunBind loc eq_RDR ((map pats_etc nonnullary_cons) ++ rest),
-                       mk_easy_FunBind loc ne_RDR [a_Pat, b_Pat] (
-                       nlHsApp (nlHsVar not_RDR) (nlHsPar (nlHsVarApps eq_RDR [a_RDR, b_RDR])))]
+    method_binds = listToBag [eq_bind, ne_bind]
+    eq_bind = mk_FunBind loc eq_RDR (map pats_etc nonnullary_cons ++ rest)
+    ne_bind = mk_easy_FunBind loc ne_RDR [a_Pat, b_Pat] (
+                       nlHsApp (nlHsVar not_RDR) (nlHsPar (nlHsVarApps eq_RDR [a_RDR, b_RDR])))
 
     ------------------------------------------------------------------
     pats_etc data_con
@@ -206,226 +216,290 @@ gen_Eq_binds loc tycon
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-For a derived @Ord@, we concentrate our attentions on @compare@
-\begin{verbatim}
-compare :: a -> a -> Ordering
-data Ordering = LT | EQ | GT deriving ()
-\end{verbatim}
-
-We will use the same example data type as above:
-\begin{verbatim}
-data Foo ... = N1 | N2 ... | Nn | O1 a b | O2 Int | O3 Double b b | ...
-\end{verbatim}
-
-\begin{itemize}
-\item
-  We do all the other @Ord@ methods with calls to @compare@:
-\begin{verbatim}
-instance ... (Ord <wurble> <wurble>) where
-    a <  b  = case (compare a b) of { LT -> True;  EQ -> False; GT -> False }
-    a <= b  = case (compare a b) of { LT -> True;  EQ -> True;  GT -> False }
-    a >= b  = case (compare a b) of { LT -> False; EQ -> True;  GT -> True  }
-    a >  b  = case (compare a b) of { LT -> False; EQ -> False; GT -> True  }
-
-    max a b = case (compare a b) of { LT -> b; EQ -> a;  GT -> a }
-    min a b = case (compare a b) of { LT -> a; EQ -> b;  GT -> b }
+Note [Generating Ord instances]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Suppose constructors are K1..Kn, and some are nullary.  
+The general form we generate is:
+
+* Do case on first argument
+       case a of
+          K1 ... -> rhs_1
+          K2 ... -> rhs_2
+          ...
+          Kn ... -> rhs_n
+          _ -> nullary_rhs
+
+* To make rhs_i
+     If i = 1, 2, n-1, n, generate a single case. 
+       rhs_2    case b of 
+                   K1 {}  -> LT
+                   K2 ... -> ...eq_rhs(K2)...
+                   _      -> GT
+
+     Otherwise do a tag compare against the bigger range
+     (because this is the one most likely to succeed)
+        rhs_3    case tag b of tb ->
+                 if 3 <# tg then GT
+                 else case b of 
+                         K3 ... -> ...eq_rhs(K3)....
+                         _      -> LT
+
+* To make eq_rhs(K), which knows that 
+    a = K a1 .. av
+    b = K b1 .. bv
+  we just want to compare (a1,b1) then (a2,b2) etc.
+  Take care on the last field to tail-call into comparing av,bv
+
+* To make nullary_rhs generate this
+     case con2tag a of a# -> 
+     case con2tag b of -> 
+     a# `compare` b#
+
+Several special cases:
+
+* Two or fewer nullary constructors: don't generate nullary_rhs
+
+* Be careful about unlifted comparisons.  When comparing unboxed
+  values we can't call the overloaded functions.  
+  See function unliftedOrdOp
+
+Note [Do not rely on compare]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+It's a bad idea to define only 'compare', and build the other binary
+comparisions on top of it; see Trac #2130, #4019.  Reason: we don't
+want to laboriously make a three-way comparison, only to extract a
+binary result, something like this:
+     (>) (I# x) (I# y) = case <# x y of
+                            True -> False
+                            False -> case ==# x y of 
+                                       True  -> False
+                                       False -> True
 
-    -- compare to come...
-\end{verbatim}
+So for sufficiently small types (few constructors, or all nullary) 
+we generate all methods; for large ones we just use 'compare'.
 
-\item
-  @compare@ always has two parts.  First, we use the compared
-  data-constructors' tags to deal with the case of different
-  constructors:
-\begin{verbatim}
-compare a b = case (con2tag_Foo a) of { a# ->
-             case (con2tag_Foo b) of { b# ->
-             case (a# ==# b#)     of {
-              True  -> cmp_eq a b
-              False -> case (a# <# b#) of
-                        True  -> _LT
-                        False -> _GT
-             }}}
+\begin{code}
+data OrdOp = OrdCompare | OrdLT | OrdLE | OrdGE | OrdGT
+
+------------
+ordMethRdr :: OrdOp -> RdrName
+ordMethRdr op
+  = case op of
+       OrdCompare -> compare_RDR
+       OrdLT      -> lt_RDR
+       OrdLE      -> le_RDR
+       OrdGE      -> ge_RDR
+       OrdGT      -> gt_RDR
+
+------------
+ltResult :: OrdOp -> LHsExpr RdrName
+-- Knowing a<b, what is the result for a `op` b?
+ltResult OrdCompare = ltTag_Expr
+ltResult OrdLT      = true_Expr
+ltResult OrdLE      = true_Expr
+ltResult OrdGE      = false_Expr
+ltResult OrdGT      = false_Expr
+
+------------
+eqResult :: OrdOp -> LHsExpr RdrName
+-- Knowing a=b, what is the result for a `op` b?
+eqResult OrdCompare = eqTag_Expr
+eqResult OrdLT      = false_Expr
+eqResult OrdLE      = true_Expr
+eqResult OrdGE      = true_Expr
+eqResult OrdGT      = false_Expr
+
+------------
+gtResult :: OrdOp -> LHsExpr RdrName
+-- Knowing a>b, what is the result for a `op` b?
+gtResult OrdCompare = gtTag_Expr
+gtResult OrdLT      = false_Expr
+gtResult OrdLE      = false_Expr
+gtResult OrdGE      = true_Expr
+gtResult OrdGT      = true_Expr
+
+------------
+gen_Ord_binds :: SrcSpan -> TyCon -> (LHsBinds RdrName, DerivAuxBinds)
+gen_Ord_binds loc tycon
+  | null tycon_data_cons       -- No data-cons => invoke bale-out case
+  = (unitBag $ mk_FunBind loc compare_RDR [], [])
+  | otherwise
+  = (unitBag (mkOrdOp OrdCompare) `unionBags` other_ops, aux_binds)
   where
-    cmp_eq = ... to come ...
-\end{verbatim}
+    aux_binds | single_con_type = []
+              | otherwise       = [GenCon2Tag tycon]
 
-\item
-  We are only left with the ``help'' function @cmp_eq@, to deal with
-  comparing data constructors with the same tag.
+       -- Note [Do not rely on compare]
+    other_ops | (last_tag - first_tag) <= 2    -- 1-3 constructors
+                || null non_nullary_cons       -- Or it's an enumeration
+              = listToBag (map mkOrdOp [OrdLT,OrdLE,OrdGE,OrdGT])
+             | otherwise
+              = emptyBag
 
-  For the ordinary constructors (if any), we emit the sorta-obvious
-  compare-style stuff; for our example:
-\begin{verbatim}
-cmp_eq (O1 a1 b1) (O1 a2 b2)
-  = case (compare a1 a2) of { LT -> LT; EQ -> compare b1 b2; GT -> GT }
-
-cmp_eq (O2 a1) (O2 a2)
-  = compare a1 a2
-
-cmp_eq (O3 a1 b1 c1) (O3 a2 b2 c2)
-  = case (compare a1 a2) of {
-      LT -> LT;
-      GT -> GT;
-      EQ -> case compare b1 b2 of {
-             LT -> LT;
-             GT -> GT;
-             EQ -> compare c1 c2
-           }
-    }
-\end{verbatim}
+    get_tag con = dataConTag con - fIRST_TAG   
+       -- We want *zero-based* tags, because that's what 
+       -- con2Tag returns (generated by untag_Expr)!
 
-  Again, we must be careful about unlifted comparisons.  For example,
-  if \tr{a1} and \tr{a2} were \tr{Int#}s in the 2nd example above, we'd need to
-  generate:
+    tycon_data_cons = tyConDataCons tycon
+    single_con_type = isSingleton tycon_data_cons
+    (first_con : _) = tycon_data_cons
+    (last_con : _)  = reverse tycon_data_cons
+    first_tag      = get_tag first_con
+    last_tag       = get_tag last_con
 
-\begin{verbatim}
-cmp_eq lt eq gt (O2 a1) (O2 a2)
-  = compareInt# a1 a2
-  -- or maybe the unfolded equivalent
-\end{verbatim}
+    (nullary_cons, non_nullary_cons) = partition isNullarySrcDataCon tycon_data_cons
+    
 
-\item
-  For the remaining nullary constructors, we already know that the
-  tags are equal so:
-\begin{verbatim}
-cmp_eq _ _ = EQ
-\end{verbatim}
-\end{itemize}
+    mkOrdOp :: OrdOp -> LHsBind RdrName
+    -- Returns a binding   op a b = ... compares a and b according to op ....
+    mkOrdOp op = mk_easy_FunBind loc (ordMethRdr op) [a_Pat, b_Pat] (mkOrdOpRhs op)
 
-If there is only one constructor in the Data Type we don't need the WildCard Pattern. 
-JJQC-30-Nov-1997
+    mkOrdOpRhs :: OrdOp -> LHsExpr RdrName
+    mkOrdOpRhs op      -- RHS for comparing 'a' and 'b' according to op
+      | length nullary_cons <= 2  -- Two nullary or fewer, so use cases
+      = nlHsCase (nlHsVar a_RDR) $ 
+        map (mkOrdOpAlt op) tycon_data_cons
+       -- i.e.  case a of { C1 x y -> case b of C1 x y -> ....compare x,y...
+        --                   C2 x   -> case b of C2 x -> ....comopare x.... }
 
-\begin{code}
-gen_Ord_binds :: SrcSpan -> TyCon -> (LHsBinds RdrName, DerivAuxBinds)
+      | null non_nullary_cons   -- All nullary, so go straight to comparing tags
+      = mkTagCmp op    
 
-gen_Ord_binds loc tycon
-  | Just (con, prim_tc) <- primWrapperType_maybe tycon
-  = gen_PrimOrd_binds con prim_tc
+      | otherwise               -- Mixed nullary and non-nullary
+      = nlHsCase (nlHsVar a_RDR) $
+        (map (mkOrdOpAlt op) non_nullary_cons 
+         ++ [mkSimpleHsAlt nlWildPat (mkTagCmp op)])
 
-  | otherwise 
-  = (unitBag compare, aux_binds)
-       -- `AndMonoBinds` compare       
-       -- The default declaration in PrelBase handles this
-  where
-    aux_binds | single_con_type = []
-             | otherwise       = [GenCon2Tag tycon]
-
-    compare = L loc (mkFunBind (L loc compare_RDR) compare_matches)
-    compare_matches = [mkMatch [a_Pat, b_Pat] compare_rhs cmp_eq_binds]
-    cmp_eq_binds    = HsValBinds (ValBindsIn (unitBag cmp_eq) [])
-
-    compare_rhs
-       | single_con_type = cmp_eq_Expr a_Expr b_Expr
-       | otherwise
-       = untag_Expr tycon [(a_RDR, ah_RDR), (b_RDR, bh_RDR)]
-                 (cmp_tags_Expr eqInt_RDR ah_RDR bh_RDR
-                       (cmp_eq_Expr a_Expr b_Expr)     -- True case
-                       -- False case; they aren't equal
-                       -- So we need to do a less-than comparison on the tags
-                       (cmp_tags_Expr ltInt_RDR ah_RDR bh_RDR ltTag_Expr gtTag_Expr))
 
-    tycon_data_cons = tyConDataCons tycon
-    single_con_type = isSingleton tycon_data_cons
-    (nullary_cons, nonnullary_cons)
-       | isNewTyCon tycon = ([], tyConDataCons tycon)
-       | otherwise       = partition isNullarySrcDataCon tycon_data_cons
-
-    cmp_eq = mk_FunBind loc cmp_eq_RDR cmp_eq_match
-    cmp_eq_match
-      | isEnumerationTyCon tycon
-                          -- We know the tags are equal, so if it's an enumeration TyCon,
-                          -- then there is nothing left to do
-                          -- Catch this specially to avoid warnings
-                          -- about overlapping patterns from the desugarer,
-                          -- and to avoid unnecessary pattern-matching
-      = [([nlWildPat,nlWildPat], eqTag_Expr)]
+    mkOrdOpAlt :: OrdOp -> DataCon -> LMatch RdrName
+    -- Make the alternative  (Ki a1 a2 .. av -> 
+    mkOrdOpAlt op data_con
+      = mkSimpleHsAlt (nlConVarPat data_con_RDR as_needed) (mkInnerRhs op data_con)
+      where
+        as_needed    = take (dataConSourceArity data_con) as_RDRs
+        data_con_RDR = getRdrName data_con
+
+    mkInnerRhs op data_con
+      | single_con_type
+      = nlHsCase (nlHsVar b_RDR) [ mkInnerEqAlt op data_con ]
+
+      | tag == first_tag
+      = nlHsCase (nlHsVar b_RDR) [ mkInnerEqAlt op data_con
+                                 , mkSimpleHsAlt nlWildPat (ltResult op) ]
+      | tag == last_tag 
+      = nlHsCase (nlHsVar b_RDR) [ mkInnerEqAlt op data_con
+                                 , mkSimpleHsAlt nlWildPat (gtResult op) ]
+      
+      | tag == first_tag + 1
+      = nlHsCase (nlHsVar b_RDR) [ mkSimpleHsAlt (nlConWildPat first_con) (gtResult op)
+                                 , mkInnerEqAlt op data_con
+                                 , mkSimpleHsAlt nlWildPat (ltResult op) ]
+      | tag == last_tag - 1
+      = nlHsCase (nlHsVar b_RDR) [ mkSimpleHsAlt (nlConWildPat last_con) (ltResult op)
+                                 , mkInnerEqAlt op data_con
+                                 , mkSimpleHsAlt nlWildPat (gtResult op) ]
+
+      | tag > last_tag `div` 2 -- lower range is larger
+      = untag_Expr tycon [(b_RDR, bh_RDR)] $
+        nlHsIf (genOpApp (nlHsVar bh_RDR) ltInt_RDR tag_lit)
+              (gtResult op) $  -- Definitely GT
+        nlHsCase (nlHsVar b_RDR) [ mkInnerEqAlt op data_con
+                                 , mkSimpleHsAlt nlWildPat (ltResult op) ]
+      
+      | otherwise              -- upper range is larger
+      = untag_Expr tycon [(b_RDR, bh_RDR)] $
+        nlHsIf (genOpApp (nlHsVar bh_RDR) gtInt_RDR tag_lit)
+              (ltResult op) $  -- Definitely LT
+        nlHsCase (nlHsVar b_RDR) [ mkInnerEqAlt op data_con
+                                 , mkSimpleHsAlt nlWildPat (gtResult op) ]
+      where
+        tag     = get_tag data_con 
+        tag_lit = noLoc (HsLit (HsIntPrim (toInteger tag)))
+
+    mkInnerEqAlt :: OrdOp -> DataCon -> LMatch RdrName
+    -- First argument 'a' known to be built with K
+    -- Returns a case alternative  Ki b1 b2 ... bv -> compare (a1,a2,...) with (b1,b2,...)
+    mkInnerEqAlt op data_con
+      = mkSimpleHsAlt (nlConVarPat data_con_RDR bs_needed) $
+        mkCompareFields tycon op (dataConOrigArgTys data_con) 
+      where
+        data_con_RDR = getRdrName data_con
+        bs_needed    = take (dataConSourceArity data_con) bs_RDRs
+
+    mkTagCmp :: OrdOp -> LHsExpr RdrName  
+    -- Both constructors known to be nullary
+    -- genreates (case data2Tag a of a# -> case data2Tag b of b# -> a# `op` b#
+    mkTagCmp op = untag_Expr tycon [(a_RDR, ah_RDR),(b_RDR, bh_RDR)] $
+                  unliftedOrdOp tycon intPrimTy op ah_RDR bh_RDR
+        
+mkCompareFields :: TyCon -> OrdOp -> [Type] -> LHsExpr RdrName
+-- Generates nested comparisons for (a1,a2...) against (b1,b2,...)
+-- where the ai,bi have the given types
+mkCompareFields tycon op tys
+  = go tys as_RDRs bs_RDRs
+  where
+    go []   _      _          = eqResult op
+    go [ty] (a:_)  (b:_)
+      | isUnLiftedType ty     = unliftedOrdOp tycon ty op a b
+      | otherwise             = genOpApp (nlHsVar a) (ordMethRdr op) (nlHsVar b)
+    go (ty:tys) (a:as) (b:bs) = mk_compare ty a b 
+                                  (ltResult op) 
+                                  (go tys as bs)
+                                  (gtResult op) 
+    go _ _ _ = panic "mkCompareFields"
+
+    -- (mk_compare ty a b) generates
+    --    (case (compare a b) of { LT -> <lt>; EQ -> <eq>; GT -> <bt> })
+    -- but with suitable special cases for 
+    mk_compare ty a b lt eq gt
+      | isUnLiftedType ty
+      = unliftedCompare lt_op eq_op a_expr b_expr lt eq gt
       | otherwise
-      = map pats_etc nonnullary_cons ++
-       (if single_con_type then        -- Omit wildcards when there's just one 
-             []                        -- constructor, to silence desugarer
-       else
-              [([nlWildPat, nlWildPat], default_rhs)])
-
-    default_rhs | null nullary_cons = impossible_Expr  -- Keep desugarer from complaining about
-                                                       -- inexhaustive patterns
-               | otherwise         = eqTag_Expr        -- Some nullary constructors;
-                                                       -- Tags are equal, no args => return EQ
-    pats_etc data_con
-       = ([con1_pat, con2_pat],
-          nested_compare_expr tys_needed as_needed bs_needed)
-       where
-         con1_pat = nlConVarPat data_con_RDR as_needed
-         con2_pat = nlConVarPat data_con_RDR bs_needed
-
-         data_con_RDR = getRdrName data_con
-         con_arity   = length tys_needed
-         as_needed   = take con_arity as_RDRs
-         bs_needed   = take con_arity bs_RDRs
-         tys_needed  = dataConOrigArgTys data_con
-
-         nested_compare_expr [ty] [a] [b]
-           = careful_compare_Case tycon ty eqTag_Expr (nlHsVar a) (nlHsVar b)
-
-         nested_compare_expr (ty:tys) (a:as) (b:bs)
-           = let eq_expr = nested_compare_expr tys as bs
-               in  careful_compare_Case tycon ty eq_expr (nlHsVar a) (nlHsVar b)
-
-         nested_compare_expr _ _ _ = panic "nested_compare_expr"       -- Args always equal length
+      = nlHsCase (nlHsPar (nlHsApp (nlHsApp (nlHsVar compare_RDR) a_expr) b_expr))
+          [mkSimpleHsAlt (nlNullaryConPat ltTag_RDR) lt,
+           mkSimpleHsAlt (nlNullaryConPat eqTag_RDR) eq,
+           mkSimpleHsAlt (nlNullaryConPat gtTag_RDR) gt]
+      where
+        a_expr = nlHsVar a
+        b_expr = nlHsVar b
+        (lt_op, _, eq_op, _, _) = primOrdOps "Ord" tycon ty
+
+unliftedOrdOp :: TyCon -> Type -> OrdOp -> RdrName -> RdrName -> LHsExpr RdrName
+unliftedOrdOp tycon ty op a b
+  = case op of
+       OrdCompare -> unliftedCompare lt_op eq_op a_expr b_expr 
+                                     ltTag_Expr eqTag_Expr gtTag_Expr
+       OrdLT      -> wrap lt_op
+       OrdLE      -> wrap le_op
+       OrdGE      -> wrap ge_op
+       OrdGT      -> wrap gt_op
+  where
+   (lt_op, le_op, eq_op, ge_op, gt_op) = primOrdOps "Ord" tycon ty
+   wrap prim_op = genOpApp a_expr (primOpRdrName prim_op) b_expr 
+   a_expr = nlHsVar a
+   b_expr = nlHsVar b
+
+unliftedCompare :: PrimOp -> PrimOp 
+                -> LHsExpr RdrName -> LHsExpr RdrName  -- What to cmpare
+                -> LHsExpr RdrName -> LHsExpr RdrName -> LHsExpr RdrName  -- Three results
+                -> LHsExpr RdrName
+-- Return (if a < b then lt else if a == b then eq else gt)
+unliftedCompare lt_op eq_op a_expr b_expr lt eq gt
+  = nlHsIf (genOpApp a_expr (primOpRdrName lt_op) b_expr) lt $
+                       -- Test (<) first, not (==), becuase the latter
+                       -- is true less often, so putting it first would
+                               -- mean more tests (dynamically)
+        nlHsIf (genOpApp a_expr (primOpRdrName eq_op) b_expr) eq gt
+
+nlConWildPat :: DataCon -> LPat RdrName
+-- The pattern (K {})
+nlConWildPat con = noLoc (ConPatIn (noLoc (getRdrName con))
+                                   (RecCon (HsRecFields { rec_flds = [] 
+                                                        , rec_dotdot = Nothing })))
 \end{code}
 
-Note [Comparision of primitive types]
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-The general plan does not work well for data types like
-       data T = MkT Int# deriving( Ord )
-The general plan defines the 'compare' method, gets (<) etc from it.  But
-that means we get silly code like:
-   instance Ord T where
-     (>) (I# x) (I# y) = case <# x y of
-                            True -> False
-                            False -> case ==# x y of 
-                                       True  -> False
-                                       False -> True
-We would prefer to use the (>#) primop.  See also Trac #2130
                             
 
-\begin{code}
-gen_PrimOrd_binds :: DataCon -> TyCon ->  (LHsBinds RdrName, DerivAuxBinds)
--- See Note [Comparison of primitive types]
-gen_PrimOrd_binds data_con prim_tc 
-  = (listToBag [mk_op lt_RDR lt_op, mk_op le_RDR le_op, 
-               mk_op ge_RDR ge_op, mk_op gt_RDR gt_op], [])
-  where
-    mk_op op_RDR op = mk_FunBind (getSrcSpan data_con) op_RDR 
-                                [([apat, bpat], genOpApp a_Expr (primOpRdrName op) b_Expr)]
-    con_RDR = getRdrName data_con
-    apat = nlConVarPat con_RDR [a_RDR]
-    bpat = nlConVarPat con_RDR [b_RDR]
-
-    (lt_op, le_op, ge_op, gt_op)
-       | prim_tc == charPrimTyCon   = (CharLtOp,   CharLeOp,   CharGeOp,   CharGtOp)
-       | prim_tc == intPrimTyCon    = (IntLtOp,    IntLeOp,    IntGeOp,    IntGtOp)
-       | prim_tc == wordPrimTyCon   = (WordLtOp,   WordLeOp,   WordGeOp,   WordGtOp)
-       | prim_tc == addrPrimTyCon   = (AddrLtOp,   AddrLeOp,   AddrGeOp,   AddrGtOp)
-       | prim_tc == floatPrimTyCon  = (FloatLtOp,  FloatLeOp,  FloatGeOp,  FloatGtOp)
-       | prim_tc == doublePrimTyCon = (DoubleLtOp, DoubleLeOp, DoubleGeOp, DoubleGtOp)
-       | otherwise = pprPanic "Unexpected primitive tycon" (ppr prim_tc)
-
-
-primWrapperType_maybe :: TyCon -> Maybe (DataCon, TyCon)
--- True of data types that are wrappers around prmitive types
---     data T = MkT Word#
--- For these we want to generate all the (<), (<=) etc operations individually
-primWrapperType_maybe tc 
-  | [con] <- tyConDataCons tc
-  , [ty]  <- dataConOrigArgTys con
-  , Just (prim_tc, []) <- tcSplitTyConApp_maybe ty
-  , isPrimTyCon prim_tc
-  = Just (con, prim_tc)
-  | otherwise
-  = Nothing
-\end{code}
-
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
        Enum instances
@@ -558,8 +632,8 @@ gen_Bounded_binds loc tycon
     data_cons = tyConDataCons tycon
 
     ----- enum-flavored: ---------------------------
-    min_bound_enum = mkVarBind loc minBound_RDR (nlHsVar data_con_1_RDR)
-    max_bound_enum = mkVarBind loc maxBound_RDR (nlHsVar data_con_N_RDR)
+    min_bound_enum = mkHsVarBind loc minBound_RDR (nlHsVar data_con_1_RDR)
+    max_bound_enum = mkHsVarBind loc maxBound_RDR (nlHsVar data_con_N_RDR)
 
     data_con_1   = head data_cons
     data_con_N   = last data_cons
@@ -569,9 +643,9 @@ gen_Bounded_binds loc tycon
     ----- single-constructor-flavored: -------------
     arity         = dataConSourceArity data_con_1
 
-    min_bound_1con = mkVarBind loc minBound_RDR $
+    min_bound_1con = mkHsVarBind loc minBound_RDR $
                     nlHsVarApps data_con_1_RDR (nOfThem arity minBound_RDR)
-    max_bound_1con = mkVarBind loc maxBound_RDR $
+    max_bound_1con = mkHsVarBind loc maxBound_RDR $
                     nlHsVarApps data_con_1_RDR (nOfThem arity maxBound_RDR)
 \end{code}
 
@@ -704,13 +778,13 @@ gen_Ix_binds loc tycon
     single_con_range
       = mk_easy_FunBind loc range_RDR 
          [nlTuplePat [con_pat as_needed, con_pat bs_needed] Boxed] $
-       nlHsDo ListComp stmts con_expr
+       noLoc (mkHsComp ListComp stmts con_expr)
       where
        stmts = zipWith3Equal "single_con_range" mk_qual as_needed bs_needed cs_needed
 
        mk_qual a b c = noLoc $ mkBindStmt (nlVarPat c)
                                 (nlHsApp (nlHsVar range_RDR) 
-                                       (nlTuple [nlHsVar a, nlHsVar b] Boxed))
+                                         (mkLHsVarTuple [a,b]))
 
     ----------------
     single_con_index
@@ -732,11 +806,11 @@ gen_Ix_binds loc tycon
            ) plus_RDR (
                genOpApp (
                    (nlHsApp (nlHsVar unsafeRangeSize_RDR) 
-                          (nlTuple [nlHsVar l, nlHsVar u] Boxed))
+                            (mkLHsVarTuple [l,u]))
                ) times_RDR (mk_index rest)
           )
        mk_one l u i
-         = nlHsApps unsafeIndex_RDR [nlTuple [nlHsVar l, nlHsVar u] Boxed, nlHsVar i]
+         = nlHsApps unsafeIndex_RDR [mkLHsVarTuple [l,u], nlHsVar i]
 
     ------------------
     single_con_inRange
@@ -745,8 +819,7 @@ gen_Ix_binds loc tycon
                 con_pat cs_needed] $
          foldl1 and_Expr (zipWith3Equal "single_con_inRange" in_range as_needed bs_needed cs_needed)
       where
-       in_range a b c = nlHsApps inRange_RDR [nlTuple [nlHsVar a, nlHsVar b] Boxed,
-                                              nlHsVar c]
+       in_range a b c = nlHsApps inRange_RDR [mkLHsVarTuple [a,b], nlHsVar c]
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -801,16 +874,16 @@ gen_Read_binds get_fixity loc tycon
   where
     -----------------------------------------------------------------------
     default_readlist 
-       = mkVarBind loc readList_RDR     (nlHsVar readListDefault_RDR)
+       = mkHsVarBind loc readList_RDR     (nlHsVar readListDefault_RDR)
 
     default_readlistprec
-       = mkVarBind loc readListPrec_RDR (nlHsVar readListPrecDefault_RDR)
+       = mkHsVarBind loc readListPrec_RDR (nlHsVar readListPrecDefault_RDR)
     -----------------------------------------------------------------------
 
     data_cons = tyConDataCons tycon
     (nullary_cons, non_nullary_cons) = partition isNullarySrcDataCon data_cons
     
-    read_prec = mkVarBind loc readPrec_RDR
+    read_prec = mkHsVarBind loc readPrec_RDR
                              (nlHsApp (nlHsVar parens_RDR) read_cons)
 
     read_cons            = foldr1 mk_alt (read_nullary_cons ++ read_non_nullary_cons)
@@ -819,15 +892,23 @@ gen_Read_binds get_fixity loc tycon
     read_nullary_cons 
       = case nullary_cons of
            []    -> []
-           [con] -> [nlHsDo DoExpr [bindLex (ident_pat (data_con_str con))]
-                                   (result_expr con [])]
+           [con] -> [nlHsDo DoExpr (match_con con ++ [noLoc $ mkLastStmt (result_expr con [])])]
             _     -> [nlHsApp (nlHsVar choose_RDR) 
                              (nlList (map mk_pair nullary_cons))]
-    
-    mk_pair con = nlTuple [nlHsLit (mkHsString (data_con_str con)), 
-                          result_expr con []]
-                         Boxed
-    
+        -- NB For operators the parens around (:=:) are matched by the
+       -- enclosing "parens" call, so here we must match the naked
+       -- data_con_str con
+
+    match_con con | isSym con_str = [symbol_pat con_str]
+                  | otherwise     = ident_h_pat  con_str
+                  where
+                    con_str = data_con_str con
+       -- For nullary constructors we must match Ident s for normal constrs
+       -- and   Symbol s   for operators
+
+    mk_pair con = mkLHsTupleExpr [nlHsLit (mkHsString (data_con_str con)), 
+                                 result_expr con []]
+
     read_non_nullary_con data_con
       | is_infix  = mk_parser infix_prec  infix_stmts  body
       | is_record = mk_parser record_prec record_stmts body
@@ -843,12 +924,12 @@ gen_Read_binds get_fixity loc tycon
        prefix_parser = mk_parser prefix_prec prefix_stmts body
 
        read_prefix_con
-           | isSym con_str = [read_punc "(", bindLex (symbol_pat con_str), read_punc ")"]
-           | otherwise     = [bindLex (ident_pat con_str)]
+           | isSym con_str = [read_punc "(", symbol_pat con_str, read_punc ")"]
+           | otherwise     = ident_h_pat con_str
         
        read_infix_con
-           | isSym con_str = [bindLex (symbol_pat con_str)]
-           | otherwise     = [read_punc "`", bindLex (ident_pat con_str), read_punc "`"]
+           | isSym con_str = [symbol_pat con_str]
+           | otherwise     = [read_punc "`"] ++ ident_h_pat con_str ++ [read_punc "`"]
 
                prefix_stmts            -- T a b c
                  = read_prefix_con ++ read_args
@@ -883,15 +964,23 @@ gen_Read_binds get_fixity loc tycon
     ------------------------------------------------------------------------
     --         Helpers
     ------------------------------------------------------------------------
-    mk_alt e1 e2       = genOpApp e1 alt_RDR e2                                        -- e1 +++ e2
-    mk_parser p ss b   = nlHsApps prec_RDR [nlHsIntLit p, nlHsDo DoExpr ss b]  -- prec p (do { ss ; b })
-    bindLex pat               = noLoc (mkBindStmt pat (nlHsVar lexP_RDR))              -- pat <- lexP
-    con_app con as     = nlHsVarApps (getRdrName con) as                       -- con as
-    result_expr con as = nlHsApp (nlHsVar returnM_RDR) (con_app con as)                -- return (con as)
+    mk_alt e1 e2       = genOpApp e1 alt_RDR e2                                -- e1 +++ e2
+    mk_parser p ss b   = nlHsApps prec_RDR [nlHsIntLit p               -- prec p (do { ss ; b })
+                                           , nlHsDo DoExpr (ss ++ [noLoc $ mkLastStmt b])]
+    bindLex pat               = noLoc (mkBindStmt pat (nlHsVar lexP_RDR))      -- pat <- lexP
+    con_app con as     = nlHsVarApps (getRdrName con) as               -- con as
+    result_expr con as = nlHsApp (nlHsVar returnM_RDR) (con_app con as) -- return (con as)
     
     punc_pat s   = nlConPat punc_RDR   [nlLitPat (mkHsString s)]  -- Punc 'c'
-    ident_pat s  = nlConPat ident_RDR  [nlLitPat (mkHsString s)]  -- Ident "foo"
-    symbol_pat s = nlConPat symbol_RDR [nlLitPat (mkHsString s)]  -- Symbol ">>"
+
+    -- For constructors and field labels ending in '#', we hackily
+    -- let the lexer generate two tokens, and look for both in sequence
+    -- Thus [Ident "I"; Symbol "#"].  See Trac #5041
+    ident_h_pat s | Just (ss, '#') <- snocView s = [ ident_pat ss, symbol_pat "#" ]
+                  | otherwise                    = [ ident_pat s ]
+                                  
+    ident_pat  s = bindLex $ nlConPat ident_RDR  [nlLitPat (mkHsString s)]  -- Ident "foo" <- lexP
+    symbol_pat s = bindLex $ nlConPat symbol_RDR [nlLitPat (mkHsString s)]  -- Symbol ">>" <- lexP
     
     data_con_str con = occNameString (getOccName con)
     
@@ -909,11 +998,9 @@ gen_Read_binds get_fixity loc tycon
        -- or   (#) = 4
        -- Note the parens!
     read_lbl lbl | isSym lbl_str 
-                = [read_punc "(", 
-                   bindLex (symbol_pat lbl_str),
-                   read_punc ")"]
+                = [read_punc "(", symbol_pat lbl_str, read_punc ")"]
                 | otherwise
-                = [bindLex (ident_pat lbl_str)]
+                = ident_h_pat lbl_str
                 where  
                   lbl_str = occNameString (getOccName lbl) 
 \end{code}
@@ -955,20 +1042,21 @@ gen_Show_binds get_fixity loc tycon
   = (listToBag [shows_prec, show_list], [])
   where
     -----------------------------------------------------------------------
-    show_list = mkVarBind loc showList_RDR
+    show_list = mkHsVarBind loc showList_RDR
                  (nlHsApp (nlHsVar showList___RDR) (nlHsPar (nlHsApp (nlHsVar showsPrec_RDR) (nlHsIntLit 0))))
     -----------------------------------------------------------------------
-    shows_prec = mk_FunBind loc showsPrec_RDR (map pats_etc (tyConDataCons tycon))
-      where
-       pats_etc data_con
-         | nullary_con =  -- skip the showParen junk...
-            ASSERT(null bs_needed)
-            ([nlWildPat, con_pat], mk_showString_app con_str)
-         | otherwise   =
-            ([a_Pat, con_pat],
-                 showParen_Expr (nlHsPar (genOpApp a_Expr ge_RDR (nlHsLit (HsInt con_prec_plus_one))))
-                                (nlHsPar (nested_compose_Expr show_thingies)))
-           where
+    data_cons = tyConDataCons tycon
+    shows_prec = mk_FunBind loc showsPrec_RDR (map pats_etc data_cons)
+
+    pats_etc data_con
+      | nullary_con =  -- skip the showParen junk...
+         ASSERT(null bs_needed)
+         ([nlWildPat, con_pat], mk_showString_app op_con_str)
+      | otherwise   =
+         ([a_Pat, con_pat],
+         showParen_Expr (nlHsPar (genOpApp a_Expr ge_RDR (nlHsLit (HsInt con_prec_plus_one))))
+                        (nlHsPar (nested_compose_Expr show_thingies)))
+        where
             data_con_RDR  = getRdrName data_con
             con_arity     = dataConSourceArity data_con
             bs_needed     = take con_arity bs_RDRs
@@ -1087,7 +1175,7 @@ gen_Typeable_binds loc tycon
                [nlWildPat] 
                (nlHsApps mkTypeRep_RDR [tycon_rep, nlList []])
   where
-    tycon_rep = nlHsVar mkTyConRep_RDR `nlHsApp` nlHsLit (mkHsString (showSDoc (ppr tycon)))
+    tycon_rep = nlHsVar mkTyConRep_RDR `nlHsApp` nlHsLit (mkHsString (showSDocOneLine (ppr tycon)))
 
 mk_typeOf_RDR :: TyCon -> RdrName
 -- Use the arity of the TyCon to make the right typeOfn function
@@ -1131,13 +1219,18 @@ we generate
     
     dataTypeOf _ = $dT
 
+    dataCast1 = gcast1   -- If T :: * -> *
+    dataCast2 = gcast2   -- if T :: * -> * -> *
+
+    
 \begin{code}
 gen_Data_binds :: SrcSpan
               -> TyCon 
               -> (LHsBinds RdrName,    -- The method bindings
                   DerivAuxBinds)       -- Auxiliary bindings
 gen_Data_binds loc tycon
-  = (listToBag [gfoldl_bind, gunfold_bind, toCon_bind, dataTypeOf_bind],
+  = (listToBag [gfoldl_bind, gunfold_bind, toCon_bind, dataTypeOf_bind]
+     `unionBags` gcast_binds,
                -- Auxiliary definitions: the data type and constructors
      MkTyCon tycon : map MkDataCon data_cons)
   where
@@ -1147,7 +1240,9 @@ gen_Data_binds loc tycon
 
        ------------ gfoldl
     gfoldl_bind = mk_FunBind loc gfoldl_RDR (map gfoldl_eqn data_cons)
-    gfoldl_eqn con = ([nlVarPat k_RDR, nlVarPat z_RDR, nlConVarPat con_name as_needed], 
+          
+    gfoldl_eqn con 
+      = ([nlVarPat k_RDR, nlVarPat z_RDR, nlConVarPat con_name as_needed], 
                       foldl mk_k_app (nlHsVar z_RDR `nlHsApp` nlHsVar con_name) as_needed)
                   where
                     con_name ::  RdrName
@@ -1189,20 +1284,371 @@ gen_Data_binds loc tycon
                        [nlWildPat]
                         (nlHsVar (mk_data_type_name tycon))
 
+       ------------ gcast1/2
+    tycon_kind = tyConKind tycon
+    gcast_binds | tycon_kind `eqKind` kind1 = mk_gcast dataCast1_RDR gcast1_RDR
+               | tycon_kind `eqKind` kind2 = mk_gcast dataCast2_RDR gcast2_RDR
+               | otherwise           = emptyBag
+    mk_gcast dataCast_RDR gcast_RDR 
+      = unitBag (mk_easy_FunBind loc dataCast_RDR [nlVarPat f_RDR] 
+                                 (nlHsVar gcast_RDR `nlHsApp` nlHsVar f_RDR))
+
+
+kind1, kind2 :: Kind
+kind1 = liftedTypeKind `mkArrowKind` liftedTypeKind
+kind2 = liftedTypeKind `mkArrowKind` kind1
 
 gfoldl_RDR, gunfold_RDR, toConstr_RDR, dataTypeOf_RDR, mkConstr_RDR,
-    mkDataType_RDR, conIndex_RDR, prefix_RDR, infix_RDR :: RdrName
-gfoldl_RDR     = varQual_RDR gENERICS (fsLit "gfoldl")
-gunfold_RDR    = varQual_RDR gENERICS (fsLit "gunfold")
-toConstr_RDR   = varQual_RDR gENERICS (fsLit "toConstr")
-dataTypeOf_RDR = varQual_RDR gENERICS (fsLit "dataTypeOf")
-mkConstr_RDR   = varQual_RDR gENERICS (fsLit "mkConstr")
-mkDataType_RDR = varQual_RDR gENERICS (fsLit "mkDataType")
-conIndex_RDR   = varQual_RDR gENERICS (fsLit "constrIndex")
+    mkDataType_RDR, conIndex_RDR, prefix_RDR, infix_RDR,
+    dataCast1_RDR, dataCast2_RDR, gcast1_RDR, gcast2_RDR,
+    constr_RDR, dataType_RDR :: RdrName
+gfoldl_RDR     = varQual_RDR  gENERICS (fsLit "gfoldl")
+gunfold_RDR    = varQual_RDR  gENERICS (fsLit "gunfold")
+toConstr_RDR   = varQual_RDR  gENERICS (fsLit "toConstr")
+dataTypeOf_RDR = varQual_RDR  gENERICS (fsLit "dataTypeOf")
+dataCast1_RDR  = varQual_RDR  gENERICS (fsLit "dataCast1")
+dataCast2_RDR  = varQual_RDR  gENERICS (fsLit "dataCast2")
+gcast1_RDR     = varQual_RDR  tYPEABLE (fsLit "gcast1")
+gcast2_RDR     = varQual_RDR  tYPEABLE (fsLit "gcast2")
+mkConstr_RDR   = varQual_RDR  gENERICS (fsLit "mkConstr")
+constr_RDR     = tcQual_RDR   gENERICS (fsLit "Constr")
+mkDataType_RDR = varQual_RDR  gENERICS (fsLit "mkDataType")
+dataType_RDR   = tcQual_RDR   gENERICS (fsLit "DataType")
+conIndex_RDR   = varQual_RDR  gENERICS (fsLit "constrIndex")
 prefix_RDR     = dataQual_RDR gENERICS (fsLit "Prefix")
 infix_RDR      = dataQual_RDR gENERICS (fsLit "Infix")
 \end{code}
 
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+                       Functor instances
+
+ see http://www.mail-archive.com/haskell-prime@haskell.org/msg02116.html
+
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+For the data type:
+
+  data T a = T1 Int a | T2 (T a)
+
+We generate the instance:
+
+  instance Functor T where
+      fmap f (T1 b1 a) = T1 b1 (f a)
+      fmap f (T2 ta)   = T2 (fmap f ta)
+
+Notice that we don't simply apply 'fmap' to the constructor arguments.
+Rather 
+  - Do nothing to an argument whose type doesn't mention 'a'
+  - Apply 'f' to an argument of type 'a'
+  - Apply 'fmap f' to other arguments 
+That's why we have to recurse deeply into the constructor argument types,
+rather than just one level, as we typically do.
+
+What about types with more than one type parameter?  In general, we only 
+derive Functor for the last position:
+
+  data S a b = S1 [b] | S2 (a, T a b)
+  instance Functor (S a) where
+    fmap f (S1 bs)    = S1 (fmap f bs)
+    fmap f (S2 (p,q)) = S2 (a, fmap f q)
+
+However, we have special cases for
+        - tuples
+        - functions
+
+More formally, we write the derivation of fmap code over type variable
+'a for type 'b as ($fmap 'a 'b).  In this general notation the derived
+instance for T is:
+
+  instance Functor T where
+      fmap f (T1 x1 x2) = T1 ($(fmap 'a 'b1) x1) ($(fmap 'a 'a) x2)
+      fmap f (T2 x1)    = T2 ($(fmap 'a '(T a)) x1)
+
+  $(fmap 'a 'b)         x  =  x     -- when b does not contain a
+  $(fmap 'a 'a)         x  =  f x
+  $(fmap 'a '(b1,b2))   x  =  case x of (x1,x2) -> ($(fmap 'a 'b1) x1, $(fmap 'a 'b2) x2)
+  $(fmap 'a '(T b1 b2)) x  =  fmap $(fmap 'a 'b2) x   -- when a only occurs in the last parameter, b2
+  $(fmap 'a '(b -> c))  x  =  \b -> $(fmap 'a' 'c) (x ($(cofmap 'a 'b) b))
+
+For functions, the type parameter 'a can occur in a contravariant position,
+which means we need to derive a function like:
+
+  cofmap :: (a -> b) -> (f b -> f a)
+
+This is pretty much the same as $fmap, only without the $(cofmap 'a 'a) case:
+
+  $(cofmap 'a 'b)         x  =  x     -- when b does not contain a
+  $(cofmap 'a 'a)         x  =  error "type variable in contravariant position"
+  $(cofmap 'a '(b1,b2))   x  =  case x of (x1,x2) -> ($(cofmap 'a 'b1) x1, $(cofmap 'a 'b2) x2)
+  $(cofmap 'a '[b])       x  =  map $(cofmap 'a 'b) x
+  $(cofmap 'a '(T b1 b2)) x  =  fmap $(cofmap 'a 'b2) x   -- when a only occurs in the last parameter, b2
+  $(cofmap 'a '(b -> c))  x  =  \b -> $(cofmap 'a' 'c) (x ($(fmap 'a 'c) b))
+
+\begin{code}
+gen_Functor_binds :: SrcSpan -> TyCon -> (LHsBinds RdrName, DerivAuxBinds)
+gen_Functor_binds loc tycon
+  = (unitBag fmap_bind, [])
+  where
+    data_cons = tyConDataCons tycon
+    fmap_bind = L loc $ mkRdrFunBind (L loc fmap_RDR) eqns
+                                  
+    fmap_eqn con = evalState (match_for_con [f_Pat] con parts) bs_RDRs
+      where 
+        parts = foldDataConArgs ft_fmap con
+
+    eqns | null data_cons = [mkSimpleMatch [nlWildPat, nlWildPat] 
+                                           (error_Expr "Void fmap")]
+         | otherwise      = map fmap_eqn data_cons
+
+    ft_fmap :: FFoldType (LHsExpr RdrName -> State [RdrName] (LHsExpr RdrName))
+    -- Tricky higher order type; I can't say I fully understand this code :-(
+    ft_fmap = FT { ft_triv = \x -> return x                    -- fmap f x = x
+                , ft_var  = \x -> return (nlHsApp f_Expr x)   -- fmap f x = f x
+                , ft_fun = \g h x -> mkSimpleLam (\b -> h =<< (nlHsApp x `fmap` g b)) 
+                                                              -- fmap f x = \b -> h (x (g b))
+                , ft_tup = mkSimpleTupleCase match_for_con    -- fmap f x = case x of (a1,a2,..) -> (g1 a1,g2 a2,..)
+                , ft_ty_app = \_ g  x -> do gg <- mkSimpleLam g      -- fmap f x = fmap g x
+                                            return $ nlHsApps fmap_RDR [gg,x]        
+                , ft_forall = \_ g  x -> g x
+                , ft_bad_app = panic "in other argument"
+                , ft_co_var = panic "contravariant" }
+
+    match_for_con = mkSimpleConMatch $
+        \con_name xsM -> do xs <- sequence xsM
+                            return (nlHsApps con_name xs)  -- Con (g1 v1) (g2 v2) ..
+\end{code}
+
+Utility functions related to Functor deriving.
+
+Since several things use the same pattern of traversal, this is abstracted into functorLikeTraverse.
+This function works like a fold: it makes a value of type 'a' in a bottom up way.
+
+\begin{code}
+-- Generic traversal for Functor deriving
+data FFoldType a      -- Describes how to fold over a Type in a functor like way
+   = FT { ft_triv    :: a                  -- Does not contain variable
+       , ft_var     :: a                   -- The variable itself                             
+       , ft_co_var  :: a                   -- The variable itself, contravariantly            
+       , ft_fun     :: a -> a -> a         -- Function type
+       , ft_tup     :: Boxity -> [a] -> a  -- Tuple type 
+       , ft_ty_app  :: Type -> a -> a      -- Type app, variable only in last argument        
+       , ft_bad_app :: a                   -- Type app, variable other than in last argument  
+       , ft_forall  :: TcTyVar -> a -> a   -- Forall type                                     
+     }
+
+functorLikeTraverse :: TyVar        -- ^ Variable to look for
+                   -> FFoldType a   -- ^ How to fold
+                   -> Type          -- ^ Type to process
+                   -> a
+functorLikeTraverse var (FT { ft_triv = caseTrivial,     ft_var = caseVar
+                            , ft_co_var = caseCoVar,     ft_fun = caseFun
+                            , ft_tup = caseTuple,        ft_ty_app = caseTyApp 
+                           , ft_bad_app = caseWrongArg, ft_forall = caseForAll })
+                   ty
+  = fst (go False ty)
+  where -- go returns (result of type a, does type contain var)
+        go co ty | Just ty' <- coreView ty = go co ty'
+        go co (TyVarTy    v) | v == var = (if co then caseCoVar else caseVar,True)
+        go co (FunTy (PredTy _) b)      = go co b
+        go co (FunTy x y)    | xc || yc = (caseFun xr yr,True)
+            where (xr,xc) = go (not co) x
+                  (yr,yc) = go co       y
+        go co (AppTy    x y) | xc = (caseWrongArg,   True)
+                             | yc = (caseTyApp x yr, True)
+            where (_, xc) = go co x
+                  (yr,yc) = go co y
+        go co ty@(TyConApp con args)
+               | not (or xcs)     = (caseTrivial, False)   -- Variable does not occur
+               -- At this point we know that xrs, xcs is not empty,
+               -- and at least one xr is True
+               | isTupleTyCon con = (caseTuple (tupleTyConBoxity con) xrs, True)
+               | or (init xcs)    = (caseWrongArg, True)   -- T (..var..)    ty
+               | otherwise        =                        -- T (..no var..) ty
+                                    (caseTyApp (fst (splitAppTy ty)) (last xrs), True)
+            where (xrs,xcs) = unzip (map (go co) args)
+        go co (ForAllTy v x) | v /= var && xc = (caseForAll v xr,True)
+            where (xr,xc) = go co x
+        go _ _ = (caseTrivial,False)
+
+-- Return all syntactic subterms of ty that contain var somewhere
+-- These are the things that should appear in instance constraints
+deepSubtypesContaining :: TyVar -> Type -> [TcType]
+deepSubtypesContaining tv
+  = functorLikeTraverse tv 
+       (FT { ft_triv = []
+           , ft_var = []
+           , ft_fun = (++), ft_tup = \_ xs -> concat xs
+           , ft_ty_app = (:)
+           , ft_bad_app = panic "in other argument"
+           , ft_co_var = panic "contravariant"
+           , ft_forall = \v xs -> filterOut ((v `elemVarSet`) . tyVarsOfType) xs })
+
+
+foldDataConArgs :: FFoldType a -> DataCon -> [a]
+-- Fold over the arguments of the datacon
+foldDataConArgs ft con
+  = map (functorLikeTraverse tv ft) (dataConOrigArgTys con)
+  where
+    tv = last (dataConUnivTyVars con) 
+                   -- Argument to derive for, 'a in the above description
+                   -- The validity checks have ensured that con is
+                   -- a vanilla data constructor
+
+-- Make a HsLam using a fresh variable from a State monad
+mkSimpleLam :: (LHsExpr id -> State [id] (LHsExpr id)) -> State [id] (LHsExpr id)
+-- (mkSimpleLam fn) returns (\x. fn(x))
+mkSimpleLam lam = do
+    (n:names) <- get
+    put names
+    body <- lam (nlHsVar n)
+    return (mkHsLam [nlVarPat n] body)
+
+mkSimpleLam2 :: (LHsExpr id -> LHsExpr id -> State [id] (LHsExpr id)) -> State [id] (LHsExpr id)
+mkSimpleLam2 lam = do
+    (n1:n2:names) <- get
+    put names
+    body <- lam (nlHsVar n1) (nlHsVar n2)
+    return (mkHsLam [nlVarPat n1,nlVarPat n2] body)
+
+-- "Con a1 a2 a3 -> fold [x1 a1, x2 a2, x3 a3]"
+mkSimpleConMatch :: Monad m => (RdrName -> [a] -> m (LHsExpr RdrName)) -> [LPat RdrName] -> DataCon -> [LHsExpr RdrName -> a] -> m (LMatch RdrName)
+mkSimpleConMatch fold extra_pats con insides = do
+    let con_name = getRdrName con
+    let vars_needed = takeList insides as_RDRs
+    let pat = nlConVarPat con_name vars_needed
+    rhs <- fold con_name (zipWith ($) insides (map nlHsVar vars_needed))
+    return $ mkMatch (extra_pats ++ [pat]) rhs emptyLocalBinds
+
+-- "case x of (a1,a2,a3) -> fold [x1 a1, x2 a2, x3 a3]"
+mkSimpleTupleCase :: Monad m => ([LPat RdrName] -> DataCon -> [LHsExpr RdrName -> a] -> m (LMatch RdrName))
+                  -> Boxity -> [LHsExpr RdrName -> a] -> LHsExpr RdrName -> m (LHsExpr RdrName)
+mkSimpleTupleCase match_for_con boxity insides x = do
+    let con = tupleCon boxity (length insides)
+    match <- match_for_con [] con insides
+    return $ nlHsCase x [match]
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+                       Foldable instances
+
+ see http://www.mail-archive.com/haskell-prime@haskell.org/msg02116.html
+
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+Deriving Foldable instances works the same way as Functor instances,
+only Foldable instances are not possible for function types at all.
+Here the derived instance for the type T above is:
+
+  instance Foldable T where
+      foldr f z (T1 x1 x2 x3) = $(foldr 'a 'b1) x1 ( $(foldr 'a 'a) x2 ( $(foldr 'a 'b2) x3 z ) )
+
+The cases are:
+
+  $(foldr 'a 'b)         x z  =  z     -- when b does not contain a
+  $(foldr 'a 'a)         x z  =  f x z
+  $(foldr 'a '(b1,b2))   x z  =  case x of (x1,x2) -> $(foldr 'a 'b1) x1 ( $(foldr 'a 'b2) x2 z )
+  $(foldr 'a '(T b1 b2)) x z  =  foldr $(foldr 'a 'b2) x z  -- when a only occurs in the last parameter, b2
+
+Note that the arguments to the real foldr function are the wrong way around,
+since (f :: a -> b -> b), while (foldr f :: b -> t a -> b).
+
+\begin{code}
+gen_Foldable_binds :: SrcSpan -> TyCon -> (LHsBinds RdrName, DerivAuxBinds)
+gen_Foldable_binds loc tycon
+  = (unitBag foldr_bind, [])
+  where
+    data_cons = tyConDataCons tycon
+
+    foldr_bind = L loc $ mkRdrFunBind (L loc foldable_foldr_RDR) eqns
+    eqns = map foldr_eqn data_cons
+    foldr_eqn con = evalState (match_for_con z_Expr [f_Pat,z_Pat] con parts) bs_RDRs
+      where 
+        parts = foldDataConArgs ft_foldr con
+
+    ft_foldr :: FFoldType (LHsExpr RdrName -> LHsExpr RdrName -> State [RdrName] (LHsExpr RdrName))
+    ft_foldr = FT { ft_triv = \_ z -> return z                        -- foldr f z x = z
+                 , ft_var  = \x z -> return (nlHsApps f_RDR [x,z])   -- foldr f z x = f x z
+                 , ft_tup = \b gs x z -> mkSimpleTupleCase (match_for_con z) b gs x
+                 , ft_ty_app = \_ g  x z -> do gg <- mkSimpleLam2 g   -- foldr f z x = foldr (\xx zz -> g xx zz) z x
+                                               return $ nlHsApps foldable_foldr_RDR [gg,z,x]
+                 , ft_forall = \_ g  x z -> g x z
+                 , ft_co_var = panic "covariant"
+                 , ft_fun = panic "function"
+                 , ft_bad_app = panic "in other argument" }
+
+    match_for_con z = mkSimpleConMatch (\_con_name -> foldrM ($) z) -- g1 v1 (g2 v2 (.. z))
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+                       Traversable instances
+
+ see http://www.mail-archive.com/haskell-prime@haskell.org/msg02116.html
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+Again, Traversable is much like Functor and Foldable.
+
+The cases are:
+
+  $(traverse 'a 'b)         x  =  pure x     -- when b does not contain a
+  $(traverse 'a 'a)         x  =  f x
+  $(traverse 'a '(b1,b2))   x  =  case x of (x1,x2) -> (,) <$> $(traverse 'a 'b1) x1 <*> $(traverse 'a 'b2) x2
+  $(traverse 'a '(T b1 b2)) x  =  traverse $(traverse 'a 'b2) x  -- when a only occurs in the last parameter, b2
+
+Note that the generated code is not as efficient as it could be. For instance:
+
+  data T a = T Int a  deriving Traversable
+
+gives the function: traverse f (T x y) = T <$> pure x <*> f y
+instead of:         traverse f (T x y) = T x <$> f y
+
+\begin{code}
+gen_Traversable_binds :: SrcSpan -> TyCon -> (LHsBinds RdrName, DerivAuxBinds)
+gen_Traversable_binds loc tycon
+  = (unitBag traverse_bind, [])
+  where
+    data_cons = tyConDataCons tycon
+
+    traverse_bind = L loc $ mkRdrFunBind (L loc traverse_RDR) eqns
+    eqns = map traverse_eqn data_cons
+    traverse_eqn con = evalState (match_for_con [f_Pat] con parts) bs_RDRs
+      where 
+        parts = foldDataConArgs ft_trav con
+
+
+    ft_trav :: FFoldType (LHsExpr RdrName -> State [RdrName] (LHsExpr RdrName))
+    ft_trav = FT { ft_triv = \x -> return (nlHsApps pure_RDR [x])   -- traverse f x = pure x
+                , ft_var = \x -> return (nlHsApps f_RDR [x])       -- travese f x = f x
+                , ft_tup = mkSimpleTupleCase match_for_con         -- travese f x z = case x of (a1,a2,..) -> 
+                                                                   --                   (,,) <$> g1 a1 <*> g2 a2 <*> ..
+                , ft_ty_app = \_ g  x -> do gg <- mkSimpleLam g    -- travese f x = travese (\xx -> g xx) x
+                                            return $ nlHsApps traverse_RDR [gg,x]
+                , ft_forall = \_ g  x -> g x
+                , ft_co_var = panic "covariant"
+                , ft_fun = panic "function"
+                , ft_bad_app = panic "in other argument" }
+
+    match_for_con = mkSimpleConMatch $
+        \con_name xsM -> do xs <- sequence xsM
+                            return (mkApCon (nlHsVar con_name) xs)
+
+    -- ((Con <$> x1) <*> x2) <*> ..
+    mkApCon con []     = nlHsApps pure_RDR [con]
+    mkApCon con (x:xs) = foldl appAp (nlHsApps fmap_RDR [con,x]) xs
+       where appAp x y = nlHsApps ap_RDR [x,y]
+\end{code}
+
+
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection{Generating extra binds (@con2tag@ and @tag2con@)}
@@ -1221,69 +1667,70 @@ The `tags' here start at zero, hence the @fIRST_TAG@ (currently one)
 fiddling around.
 
 \begin{code}
-genAuxBind :: SrcSpan -> DerivAuxBind -> LHsBind RdrName
+genAuxBind :: SrcSpan -> DerivAuxBind -> (LHsBind RdrName, LSig RdrName)
 genAuxBind loc (GenCon2Tag tycon)
-  | lots_of_constructors
-  = mk_FunBind loc rdr_name [([], get_tag_rhs)]
-
-  | otherwise
-  = mk_FunBind loc rdr_name (map mk_stuff (tyConDataCons tycon))
-
+  = (mk_FunBind loc rdr_name eqns, 
+     L loc (TypeSig (L loc rdr_name) (L loc sig_ty)))
   where
     rdr_name = con2tag_RDR tycon
 
-    tvs = map (mkRdrUnqual . getOccName) (tyConTyVars tycon)
-       -- We can't use gerRdrName because that makes an Exact  RdrName
-       -- and we can't put them in the LocalRdrEnv
+    sig_ty = HsCoreTy $ 
+             mkSigmaTy (tyConTyVars tycon) (tyConStupidTheta tycon) $
+             mkParentType tycon `mkFunTy` intPrimTy
 
-       -- Give a signature to the bound variable, so 
-       -- that the case expression generated by getTag is
-       -- monomorphic.  In the push-enter model we get better code.
-    get_tag_rhs = L loc $ ExprWithTySig 
-                       (nlHsLam (mkSimpleHsAlt (nlVarPat a_RDR) 
-                                             (nlHsApp (nlHsVar getTag_RDR) a_Expr)))
-                       (noLoc (mkExplicitHsForAllTy (map (noLoc.UserTyVar) tvs) (noLoc []) con2tag_ty))
+    lots_of_constructors = tyConFamilySize tycon > 8
+                        -- was: mAX_FAMILY_SIZE_FOR_VEC_RETURNS
+                        -- but we don't do vectored returns any more.
 
-    con2tag_ty = nlHsTyConApp (getRdrName tycon) (map nlHsTyVar tvs)
-               `nlHsFunTy` 
-               nlHsTyVar (getRdrName intPrimTyCon)
+    eqns | lots_of_constructors = [get_tag_eqn]
+         | otherwise = map mk_eqn (tyConDataCons tycon)
 
-    lots_of_constructors = tyConFamilySize tycon > 8
-                                -- was: mAX_FAMILY_SIZE_FOR_VEC_RETURNS
-                                -- but we don't do vectored returns any more.
+    get_tag_eqn = ([nlVarPat a_RDR], nlHsApp (nlHsVar getTag_RDR) a_Expr)
 
-    mk_stuff :: DataCon -> ([LPat RdrName], LHsExpr RdrName)
-    mk_stuff con = ([nlWildConPat con], 
-                   nlHsLit (HsIntPrim (toInteger ((dataConTag con) - fIRST_TAG))))
+    mk_eqn :: DataCon -> ([LPat RdrName], LHsExpr RdrName)
+    mk_eqn con = ([nlWildConPat con], 
+                 nlHsLit (HsIntPrim (toInteger ((dataConTag con) - fIRST_TAG))))
 
 genAuxBind loc (GenTag2Con tycon)
-  = mk_FunBind loc rdr_name 
+  = (mk_FunBind loc rdr_name 
        [([nlConVarPat intDataCon_RDR [a_RDR]], 
-          noLoc (ExprWithTySig (nlHsApp (nlHsVar tagToEnum_RDR) a_Expr) 
-                        (nlHsTyVar (getRdrName tycon))))]
+          nlHsApp (nlHsVar tagToEnum_RDR) a_Expr)],
+     L loc (TypeSig (L loc rdr_name) (L loc sig_ty)))
   where
+    sig_ty = HsCoreTy $ mkForAllTys (tyConTyVars tycon) $
+             intTy `mkFunTy` mkParentType tycon
+
     rdr_name = tag2con_RDR tycon
 
 genAuxBind loc (GenMaxTag tycon)
-  = mkVarBind loc rdr_name 
-                 (nlHsApp (nlHsVar intDataCon_RDR) (nlHsLit (HsIntPrim max_tag)))
+  = (mkHsVarBind loc rdr_name rhs,
+     L loc (TypeSig (L loc rdr_name) (L loc sig_ty)))
   where
     rdr_name = maxtag_RDR tycon
+    sig_ty = HsCoreTy intTy
+    rhs = nlHsApp (nlHsVar intDataCon_RDR) (nlHsLit (HsIntPrim max_tag))
     max_tag =  case (tyConDataCons tycon) of
                 data_cons -> toInteger ((length data_cons) - fIRST_TAG)
 
 genAuxBind loc (MkTyCon tycon) --  $dT
-  = mkVarBind loc (mk_data_type_name tycon)
-                 ( nlHsVar mkDataType_RDR 
-                    `nlHsApp` nlHsLit (mkHsString (showSDoc (ppr tycon)))
-                    `nlHsApp` nlList constrs )
+  = (mkHsVarBind loc rdr_name rhs,
+     L loc (TypeSig (L loc rdr_name) sig_ty))
   where
-    constrs = [nlHsVar (mk_constr_name con) | con <- tyConDataCons tycon]
+    rdr_name = mk_data_type_name tycon
+    sig_ty   = nlHsTyVar dataType_RDR
+    constrs  = [nlHsVar (mk_constr_name con) | con <- tyConDataCons tycon]
+    rhs = nlHsVar mkDataType_RDR 
+          `nlHsApp` nlHsLit (mkHsString (showSDocOneLine (ppr tycon)))
+          `nlHsApp` nlList constrs
 
 genAuxBind loc (MkDataCon dc)  --  $cT1 etc
-  = mkVarBind loc (mk_constr_name dc) 
-                 (nlHsApps mkConstr_RDR constr_args)
+  = (mkHsVarBind loc rdr_name rhs,
+     L loc (TypeSig (L loc rdr_name) sig_ty))
   where
+    rdr_name = mk_constr_name dc
+    sig_ty   = nlHsTyVar constr_RDR
+    rhs      = nlHsApps mkConstr_RDR constr_args
+
     constr_args 
        = [ -- nlHsIntLit (toInteger (dataConTag dc)),    -- Tag
           nlHsVar (mk_data_type_name (dataConTyCon dc)), -- DataType
@@ -1303,6 +1750,14 @@ mk_data_type_name tycon = mkAuxBinderName (tyConName tycon) mkDataTOcc
 
 mk_constr_name :: DataCon -> RdrName   -- "$cC"
 mk_constr_name con = mkAuxBinderName (dataConName con) mkDataCOcc
+
+mkParentType :: TyCon -> Type
+-- Turn the representation tycon of a family into
+-- a use of its family constructor
+mkParentType tc
+  = case tyConFamInst_maybe tc of
+       Nothing  -> mkTyConApp tc (mkTyVarTys (tyConTyVars tc))
+       Just (fam_tc,tys) -> mkTyConApp fam_tc tys
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -1312,45 +1767,29 @@ mk_constr_name con = mkAuxBinderName (dataConName con) mkDataCOcc
 %************************************************************************
 
 
-ToDo: Better SrcLocs.
-
 \begin{code}
-compare_gen_Case ::
-         LHsExpr RdrName       -- What to do for equality
-         -> LHsExpr RdrName -> LHsExpr RdrName
-         -> LHsExpr RdrName
-careful_compare_Case :: -- checks for primitive types...
-         TyCon                 -- The tycon we are deriving for
-         -> Type
-         -> LHsExpr RdrName    -- What to do for equality
-         -> LHsExpr RdrName -> LHsExpr RdrName
-         -> LHsExpr RdrName
-
-cmp_eq_Expr :: LHsExpr RdrName -> LHsExpr RdrName -> LHsExpr RdrName
-cmp_eq_Expr a b = nlHsApp (nlHsApp (nlHsVar cmp_eq_RDR) a) b
-       -- Was: compare_gen_Case cmp_eq_RDR
-
-compare_gen_Case (L _ (HsVar eq_tag)) a b | eq_tag == eqTag_RDR
-  = nlHsApp (nlHsApp (nlHsVar compare_RDR) a) b        -- Simple case 
-compare_gen_Case eq a b                                -- General case
-  = nlHsCase (nlHsPar (nlHsApp (nlHsApp (nlHsVar compare_RDR) a) b)) {-of-}
-      [mkSimpleHsAlt (nlNullaryConPat ltTag_RDR) ltTag_Expr,
-       mkSimpleHsAlt (nlNullaryConPat eqTag_RDR) eq,
-       mkSimpleHsAlt (nlNullaryConPat gtTag_RDR) gtTag_Expr]
-
-careful_compare_Case tycon ty eq a b
-  | not (isUnLiftedType ty)
-  = compare_gen_Case eq a b
-  | otherwise      -- We have to do something special for primitive things...
-  = nlHsIf (genOpApp a relevant_lt_op b)       -- Test (<) first, not (==), becuase the latter
-          ltTag_Expr                           -- is true less often, so putting it first would
-                                               -- mean more tests (dynamically)
-          (nlHsIf (genOpApp a relevant_eq_op b) eq gtTag_Expr)
+mk_FunBind :: SrcSpan -> RdrName
+          -> [([LPat RdrName], LHsExpr RdrName)]
+          -> LHsBind RdrName
+mk_FunBind loc fun pats_and_exprs
+  = L loc $ mkRdrFunBind (L loc fun) matches
   where
-    relevant_eq_op = primOpRdrName (assoc_ty_id "Ord" tycon eq_op_tbl ty)
-    relevant_lt_op = primOpRdrName (assoc_ty_id "Ord" tycon lt_op_tbl ty)
-
+    matches = [mkMatch p e emptyLocalBinds | (p,e) <-pats_and_exprs]
+
+mkRdrFunBind :: Located RdrName -> [LMatch RdrName] -> HsBind RdrName
+mkRdrFunBind fun@(L _ fun_rdr) matches
+ | null matches = mkFunBind fun [mkMatch [] (error_Expr str) emptyLocalBinds]
+       -- Catch-all eqn looks like   
+        --     fmap = error "Void fmap"
+       -- It's needed if there no data cons at all,
+        -- which can happen with -XEmptyDataDecls
+       -- See Trac #4302
+ | otherwise    = mkFunBind fun matches
+ where
+   str = "Void " ++ occNameString (rdrNameOcc fun_rdr)
+\end{code}
 
+\begin{code}
 box_if_necy :: String          -- The class involved
            -> TyCon            -- The tycon involved
            -> LHsExpr RdrName  -- The argument
@@ -1362,6 +1801,31 @@ box_if_necy cls_str tycon arg arg_ty
   where
     box_con = assoc_ty_id cls_str tycon box_con_tbl arg_ty
 
+---------------------
+primOrdOps :: String   -- The class involved
+          -> TyCon     -- The tycon involved
+          -> Type      -- The type
+          -> (PrimOp, PrimOp, PrimOp, PrimOp, PrimOp)  -- (lt,le,eq,ge,gt)
+primOrdOps str tycon ty = assoc_ty_id str tycon ord_op_tbl ty
+
+ord_op_tbl :: [(Type, (PrimOp, PrimOp, PrimOp, PrimOp, PrimOp))]
+ord_op_tbl
+ =  [(charPrimTy,      (CharLtOp,   CharLeOp,   CharEqOp,   CharGeOp,   CharGtOp))
+    ,(intPrimTy,       (IntLtOp,    IntLeOp,    IntEqOp,    IntGeOp,    IntGtOp))
+    ,(wordPrimTy,      (WordLtOp,   WordLeOp,   WordEqOp,   WordGeOp,   WordGtOp))
+    ,(addrPrimTy,      (AddrLtOp,   AddrLeOp,   AddrEqOp,   AddrGeOp,   AddrGtOp))
+    ,(floatPrimTy,     (FloatLtOp,  FloatLeOp,  FloatEqOp,  FloatGeOp,  FloatGtOp))
+    ,(doublePrimTy,    (DoubleLtOp, DoubleLeOp, DoubleEqOp, DoubleGeOp, DoubleGtOp)) ]
+
+box_con_tbl :: [(Type, RdrName)]
+box_con_tbl =
+    [(charPrimTy,      getRdrName charDataCon)
+    ,(intPrimTy,       getRdrName intDataCon)
+    ,(wordPrimTy,      wordDataCon_RDR)
+    ,(floatPrimTy,     getRdrName floatDataCon)
+    ,(doublePrimTy,    getRdrName doubleDataCon)
+    ]
+
 assoc_ty_id :: String          -- The class involved
            -> TyCon            -- The tycon involved
            -> [(Type,a)]       -- The table
@@ -1372,36 +1836,7 @@ assoc_ty_id cls_str _ tbl ty
                                              text "for primitive type" <+> ppr ty)
   | otherwise = head res
   where
-    res = [id | (ty',id) <- tbl, ty `tcEqType` ty']
-
-eq_op_tbl :: [(Type, PrimOp)]
-eq_op_tbl =
-    [(charPrimTy,      CharEqOp)
-    ,(intPrimTy,       IntEqOp)
-    ,(wordPrimTy,      WordEqOp)
-    ,(addrPrimTy,      AddrEqOp)
-    ,(floatPrimTy,     FloatEqOp)
-    ,(doublePrimTy,    DoubleEqOp)
-    ]
-
-lt_op_tbl :: [(Type, PrimOp)]
-lt_op_tbl =
-    [(charPrimTy,      CharLtOp)
-    ,(intPrimTy,       IntLtOp)
-    ,(wordPrimTy,      WordLtOp)
-    ,(addrPrimTy,      AddrLtOp)
-    ,(floatPrimTy,     FloatLtOp)
-    ,(doublePrimTy,    DoubleLtOp)
-    ]
-
-box_con_tbl :: [(Type, RdrName)]
-box_con_tbl =
-    [(charPrimTy,      getRdrName charDataCon)
-    ,(intPrimTy,       getRdrName intDataCon)
-    ,(wordPrimTy,      wordDataCon_RDR)
-    ,(floatPrimTy,     getRdrName floatDataCon)
-    ,(doublePrimTy,    getRdrName doubleDataCon)
-    ]
+    res = [id | (ty',id) <- tbl, ty `eqType` ty']
 
 -----------------------------------------------------------------------
 
@@ -1413,10 +1848,9 @@ and_Expr a b = genOpApp a and_RDR    b
 eq_Expr :: TyCon -> Type -> LHsExpr RdrName -> LHsExpr RdrName -> LHsExpr RdrName
 eq_Expr tycon ty a b = genOpApp a eq_op b
  where
-   eq_op
-    | not (isUnLiftedType ty) = eq_RDR
-    | otherwise               = primOpRdrName (assoc_ty_id "Eq" tycon eq_op_tbl ty)
-         -- we have to do something special for primitive things...
+   eq_op | not (isUnLiftedType ty) = eq_RDR
+         | otherwise               = primOpRdrName prim_eq
+   (_, _, prim_eq, _, _) = primOrdOps "Eq" tycon ty
 \end{code}
 
 \begin{code}
@@ -1426,15 +1860,6 @@ untag_Expr tycon ((untag_this, put_tag_here) : more) expr
   = nlHsCase (nlHsPar (nlHsVarApps (con2tag_RDR tycon) [untag_this])) {-of-}
       [mkSimpleHsAlt (nlVarPat put_tag_here) (untag_Expr tycon more expr)]
 
-cmp_tags_Expr ::  RdrName              -- Comparison op
-            ->  RdrName ->  RdrName    -- Things to compare
-            -> LHsExpr RdrName                 -- What to return if true
-            -> LHsExpr RdrName         -- What to return if false
-            -> LHsExpr RdrName
-
-cmp_tags_Expr op a b true_case false_case
-  = nlHsIf (genOpApp (nlHsVar a) op (nlHsVar b)) true_case false_case
-
 enum_from_to_Expr
        :: LHsExpr RdrName -> LHsExpr RdrName
        -> LHsExpr RdrName
@@ -1460,8 +1885,8 @@ nested_compose_Expr (e:es)
 
 -- impossible_Expr is used in case RHSs that should never happen.
 -- We generate these to keep the desugarer from complaining that they *might* happen!
-impossible_Expr :: LHsExpr RdrName
-impossible_Expr = nlHsApp (nlHsVar error_RDR) (nlHsLit (mkHsString "Urk! in TcGenDeriv"))
+error_Expr :: String -> LHsExpr RdrName
+error_Expr string = nlHsApp (nlHsVar error_RDR) (nlHsLit (mkHsString string))
 
 -- illegal_Expr is used when signalling error conditions in the RHS of a derived
 -- method. It is currently only used by Enum.{succ,pred}
@@ -1500,41 +1925,44 @@ genOpApp e1 op e2 = nlHsPar (nlHsOpApp e1 op e2)
 \end{code}
 
 \begin{code}
-a_RDR, b_RDR, c_RDR, d_RDR, k_RDR, z_RDR, ah_RDR, bh_RDR, ch_RDR, dh_RDR,
-    cmp_eq_RDR :: RdrName
+a_RDR, b_RDR, c_RDR, d_RDR, f_RDR, k_RDR, z_RDR, ah_RDR, bh_RDR, ch_RDR, dh_RDR
+    :: RdrName
 a_RDR          = mkVarUnqual (fsLit "a")
 b_RDR          = mkVarUnqual (fsLit "b")
 c_RDR          = mkVarUnqual (fsLit "c")
 d_RDR          = mkVarUnqual (fsLit "d")
+f_RDR          = mkVarUnqual (fsLit "f")
 k_RDR          = mkVarUnqual (fsLit "k")
 z_RDR          = mkVarUnqual (fsLit "z")
 ah_RDR         = mkVarUnqual (fsLit "a#")
 bh_RDR         = mkVarUnqual (fsLit "b#")
 ch_RDR         = mkVarUnqual (fsLit "c#")
 dh_RDR         = mkVarUnqual (fsLit "d#")
-cmp_eq_RDR     = mkVarUnqual (fsLit "cmp_eq")
 
 as_RDRs, bs_RDRs, cs_RDRs :: [RdrName]
 as_RDRs                = [ mkVarUnqual (mkFastString ("a"++show i)) | i <- [(1::Int) .. ] ]
 bs_RDRs                = [ mkVarUnqual (mkFastString ("b"++show i)) | i <- [(1::Int) .. ] ]
 cs_RDRs                = [ mkVarUnqual (mkFastString ("c"++show i)) | i <- [(1::Int) .. ] ]
 
-a_Expr, b_Expr, c_Expr, ltTag_Expr, eqTag_Expr, gtTag_Expr,
+a_Expr, c_Expr, f_Expr, z_Expr, ltTag_Expr, eqTag_Expr, gtTag_Expr,
     false_Expr, true_Expr :: LHsExpr RdrName
 a_Expr         = nlHsVar a_RDR
-b_Expr         = nlHsVar b_RDR
+-- b_Expr      = nlHsVar b_RDR
 c_Expr         = nlHsVar c_RDR
+f_Expr         = nlHsVar f_RDR
+z_Expr         = nlHsVar z_RDR
 ltTag_Expr     = nlHsVar ltTag_RDR
 eqTag_Expr     = nlHsVar eqTag_RDR
 gtTag_Expr     = nlHsVar gtTag_RDR
 false_Expr     = nlHsVar false_RDR
 true_Expr      = nlHsVar true_RDR
 
-a_Pat, b_Pat, c_Pat, d_Pat, k_Pat, z_Pat :: LPat RdrName
+a_Pat, b_Pat, c_Pat, d_Pat, f_Pat, k_Pat, z_Pat :: LPat RdrName
 a_Pat          = nlVarPat a_RDR
 b_Pat          = nlVarPat b_RDR
 c_Pat          = nlVarPat c_RDR
 d_Pat          = nlVarPat d_RDR
+f_Pat          = nlVarPat f_RDR
 k_Pat          = nlVarPat k_RDR
 z_Pat          = nlVarPat z_RDR
 
@@ -1561,12 +1989,13 @@ PrelNames, so PrelNames can't import PrimOp.
 primOpRdrName :: PrimOp -> RdrName
 primOpRdrName op = getRdrName (primOpId op)
 
-minusInt_RDR, eqInt_RDR, ltInt_RDR, geInt_RDR, leInt_RDR,
+minusInt_RDR, eqInt_RDR, ltInt_RDR, geInt_RDR, gtInt_RDR, leInt_RDR,
     tagToEnum_RDR :: RdrName
 minusInt_RDR  = primOpRdrName IntSubOp
 eqInt_RDR     = primOpRdrName IntEqOp
 ltInt_RDR     = primOpRdrName IntLtOp
 geInt_RDR     = primOpRdrName IntGeOp
+gtInt_RDR     = primOpRdrName IntGtOp
 leInt_RDR     = primOpRdrName IntLeOp
 tagToEnum_RDR = primOpRdrName TagToEnumOp