Move error-ids to MkCore (from PrelRules)
[ghc-hetmet.git] / compiler / typecheck / TcInstDcls.lhs
index 6d566dd..2e74b6a 100644 (file)
@@ -6,56 +6,54 @@
 TcInstDecls: Typechecking instance declarations
 
 \begin{code}
 TcInstDecls: Typechecking instance declarations
 
 \begin{code}
-{-# OPTIONS -w #-}
--- The above warning supression flag is a temporary kludge.
--- While working on this module you are encouraged to remove it and fix
--- any warnings in the module. See
---     http://hackage.haskell.org/trac/ghc/wiki/Commentary/CodingStyle#Warnings
--- for details
-
 module TcInstDcls ( tcInstDecls1, tcInstDecls2 ) where
 
 module TcInstDcls ( tcInstDecls1, tcInstDecls2 ) where
 
-#include "HsVersions.h"
-
 import HsSyn
 import TcBinds
 import TcTyClsDecls
 import TcClassDcl
 import HsSyn
 import TcBinds
 import TcTyClsDecls
 import TcClassDcl
-import TcRnMonad       
+import TcRnMonad
 import TcMType
 import TcType
 import Inst
 import InstEnv
 import FamInst
 import FamInstEnv
 import TcMType
 import TcType
 import Inst
 import InstEnv
 import FamInst
 import FamInstEnv
+import MkCore  ( nO_METHOD_BINDING_ERROR_ID )
 import TcDeriv
 import TcEnv
 import TcDeriv
 import TcEnv
+import RnSource ( addTcgDUs )
+import TcSimplify( simplifySuperClass )
 import TcHsType
 import TcUnify
 import TcHsType
 import TcUnify
-import TcSimplify
 import Type
 import Coercion
 import TyCon
 import Type
 import Coercion
 import TyCon
-import TypeRep
 import DataCon
 import Class
 import Var
 import DataCon
 import Class
 import Var
+import VarSet    ( emptyVarSet )
+import CoreUtils  ( mkPiTypes )
+import CoreUnfold ( mkDFunUnfolding )
+import CoreSyn   ( Expr(Var) )
+import Id
 import MkId
 import Name
 import NameSet
 import DynFlags
 import SrcLoc
 import MkId
 import Name
 import NameSet
 import DynFlags
 import SrcLoc
-import ListSetOps
 import Util
 import Outputable
 import Bag
 import BasicTypes
 import HscTypes
 import FastString
 import Util
 import Outputable
 import Bag
 import BasicTypes
 import HscTypes
 import FastString
-
+import Maybes  ( orElse )
 import Data.Maybe
 import Control.Monad
 import Data.List
 import Data.Maybe
 import Control.Monad
 import Data.List
+
+#include "HsVersions.h"
 \end{code}
 
 Typechecking instance declarations is done in two passes. The first
 \end{code}
 
 Typechecking instance declarations is done in two passes. The first
@@ -68,159 +66,310 @@ pass, when the class-instance envs and GVE contain all the info from
 all the instance and value decls.  Indeed that's the reason we need
 two passes over the instance decls.
 
 all the instance and value decls.  Indeed that's the reason we need
 two passes over the instance decls.
 
-Here is the overall algorithm.
-Assume that we have an instance declaration
-
-    instance c => k (t tvs) where b
-
-\begin{enumerate}
-\item
-$LIE_c$ is the LIE for the context of class $c$
-\item
-$betas_bar$ is the free variables in the class method type, excluding the
-   class variable
-\item
-$LIE_cop$ is the LIE constraining a particular class method
-\item
-$tau_cop$ is the tau type of a class method
-\item
-$LIE_i$ is the LIE for the context of instance $i$
-\item
-$X$ is the instance constructor tycon
-\item
-$gammas_bar$ is the set of type variables of the instance
-\item
-$LIE_iop$ is the LIE for a particular class method instance
-\item
-$tau_iop$ is the tau type for this instance of a class method
-\item
-$alpha$ is the class variable
-\item
-$LIE_cop' = LIE_cop [X gammas_bar / alpha, fresh betas_bar]$
-\item
-$tau_cop' = tau_cop [X gammas_bar / alpha, fresh betas_bar]$
-\end{enumerate}
-
-ToDo: Update the list above with names actually in the code.
-
-\begin{enumerate}
-\item
-First, make the LIEs for the class and instance contexts, which means
-instantiate $thetaC [X inst_tyvars / alpha ]$, yielding LIElistC' and LIEC',
-and make LIElistI and LIEI.
-\item
-Then process each method in turn.
-\item
-order the instance methods according to the ordering of the class methods
-\item
-express LIEC' in terms of LIEI, yielding $dbinds_super$ or an error
-\item
-Create final dictionary function from bindings generated already
-\begin{pseudocode}
-df = lambda inst_tyvars
-       lambda LIEI
-        let Bop1
-            Bop2
-            ...
-            Bopn
-        and dbinds_super
-             in <op1,op2,...,opn,sd1,...,sdm>
-\end{pseudocode}
-Here, Bop1 \ldots Bopn bind the methods op1 \ldots opn,
-and $dbinds_super$ bind the superclass dictionaries sd1 \ldots sdm.
-\end{enumerate}
+
+Note [How instance declarations are translated]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Here is how we translation instance declarations into Core
+
+Running example:
+       class C a where
+          op1, op2 :: Ix b => a -> b -> b
+          op2 = <dm-rhs>
+
+       instance C a => C [a]
+          {-# INLINE [2] op1 #-}
+          op1 = <rhs>
+===>
+       -- Method selectors
+       op1,op2 :: forall a. C a => forall b. Ix b => a -> b -> b
+       op1 = ...
+       op2 = ...
+
+       -- Default methods get the 'self' dictionary as argument
+       -- so they can call other methods at the same type
+       -- Default methods get the same type as their method selector
+       $dmop2 :: forall a. C a => forall b. Ix b => a -> b -> b
+       $dmop2 = /\a. \(d:C a). /\b. \(d2: Ix b). <dm-rhs>
+              -- NB: type variables 'a' and 'b' are *both* in scope in <dm-rhs>
+              -- Note [Tricky type variable scoping]
+
+       -- A top-level definition for each instance method
+       -- Here op1_i, op2_i are the "instance method Ids"
+       -- The INLINE pragma comes from the user pragma
+       {-# INLINE [2] op1_i #-}  -- From the instance decl bindings
+       op1_i, op2_i :: forall a. C a => forall b. Ix b => [a] -> b -> b
+       op1_i = /\a. \(d:C a). 
+              let this :: C [a]
+                  this = df_i a d
+                    -- Note [Subtle interaction of recursion and overlap]
+
+                  local_op1 :: forall b. Ix b => [a] -> b -> b
+                  local_op1 = <rhs>
+                    -- Source code; run the type checker on this
+                    -- NB: Type variable 'a' (but not 'b') is in scope in <rhs>
+                    -- Note [Tricky type variable scoping]
+
+              in local_op1 a d
+
+       op2_i = /\a \d:C a. $dmop2 [a] (df_i a d) 
+
+       -- The dictionary function itself
+       {-# NOINLINE CONLIKE df_i #-}   -- Never inline dictionary functions
+       df_i :: forall a. C a -> C [a]
+       df_i = /\a. \d:C a. MkC (op1_i a d) (op2_i a d)
+               -- But see Note [Default methods in instances]
+               -- We can't apply the type checker to the default-method call
+
+        -- Use a RULE to short-circuit applications of the class ops
+       {-# RULE "op1@C[a]" forall a, d:C a. 
+                            op1 [a] (df_i d) = op1_i a d #-}
+
+Note [Instances and loop breakers]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+* Note that df_i may be mutually recursive with both op1_i and op2_i.
+  It's crucial that df_i is not chosen as the loop breaker, even 
+  though op1_i has a (user-specified) INLINE pragma.
+
+* Instead the idea is to inline df_i into op1_i, which may then select
+  methods from the MkC record, and thereby break the recursion with
+  df_i, leaving a *self*-recurisve op1_i.  (If op1_i doesn't call op at
+  the same type, it won't mention df_i, so there won't be recursion in
+  the first place.)  
+
+* If op1_i is marked INLINE by the user there's a danger that we won't
+  inline df_i in it, and that in turn means that (since it'll be a
+  loop-breaker because df_i isn't), op1_i will ironically never be 
+  inlined.  But this is OK: the recursion breaking happens by way of
+  a RULE (the magic ClassOp rule above), and RULES work inside InlineRule
+  unfoldings. See Note [RULEs enabled in SimplGently] in SimplUtils
+
+Note [ClassOp/DFun selection]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+One thing we see a lot is stuff like
+    op2 (df d1 d2)
+where 'op2' is a ClassOp and 'df' is DFun.  Now, we could inline *both*
+'op2' and 'df' to get
+     case (MkD ($cop1 d1 d2) ($cop2 d1 d2) ... of
+       MkD _ op2 _ _ _ -> op2
+And that will reduce to ($cop2 d1 d2) which is what we wanted.
+
+But it's tricky to make this work in practice, because it requires us to 
+inline both 'op2' and 'df'.  But neither is keen to inline without having
+seen the other's result; and it's very easy to get code bloat (from the 
+big intermediate) if you inline a bit too much.
+
+Instead we use a cunning trick.
+ * We arrange that 'df' and 'op2' NEVER inline.  
+
+ * We arrange that 'df' is ALWAYS defined in the sylised form
+      df d1 d2 = MkD ($cop1 d1 d2) ($cop2 d1 d2) ...
+
+ * We give 'df' a magical unfolding (DFunUnfolding [$cop1, $cop2, ..])
+   that lists its methods.
+
+ * We make CoreUnfold.exprIsConApp_maybe spot a DFunUnfolding and return
+   a suitable constructor application -- inlining df "on the fly" as it 
+   were.
+
+ * We give the ClassOp 'op2' a BuiltinRule that extracts the right piece
+   iff its argument satisfies exprIsConApp_maybe.  This is done in
+   MkId mkDictSelId
+
+ * We make 'df' CONLIKE, so that shared uses stil match; eg
+      let d = df d1 d2
+      in ...(op2 d)...(op1 d)...
+
+Note [Single-method classes]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+If the class has just one method (or, more accurately, just one element
+of {superclasses + methods}), then we still use the *same* strategy
+
+   class C a where op :: a -> a
+   instance C a => C [a] where op = <blah>
+
+We translate the class decl into a newtype, which just gives
+a top-level axiom:
+
+   axiom Co:C a :: C a ~ (a->a)
+
+   op :: forall a. C a -> (a -> a)
+   op a d = d |> (Co:C a)
+
+   MkC :: forall a. (a->a) -> C a
+   MkC = /\a.\op. op |> (sym Co:C a)
+
+   df :: forall a. C a => C [a]
+   {-# NOINLINE df   DFun[ $cop_list ] #-}
+   df = /\a. \d. MkC ($cop_list a d)
+
+   $cop_list :: forall a. C a => [a] -> [a]
+   $cop_list = <blah>
+
+The "constructor" MkC expands to a cast, as does the class-op selector.
+The RULE works just like for multi-field dictionaries:
+
+  * (df a d) returns (Just (MkC,..,[$cop_list a d])) 
+    to exprIsConApp_Maybe
+
+  * The RULE for op picks the right result
+
+This is a bit of a hack, because (df a d) isn't *really* a constructor
+application.  But it works just fine in this case, exprIsConApp_maybe
+is otherwise used only when we hit a case expression which will have
+a real data constructor in it.
+
+The biggest reason for doing it this way, apart from uniformity, is
+that we want to be very careful when we have
+    instance C a => C [a] where
+      {-# INLINE op #-}
+      op = ...
+then we'll get an INLINE pragma on $cop_list but it's important that
+$cop_list only inlines when it's applied to *two* arguments (the
+dictionary and the list argument
+
+The danger is that we'll get something like
+      op_list :: C a => [a] -> [a]
+      op_list = /\a.\d. $cop_list a d
+and then we'll eta expand, and then we'll inline TOO EARLY. This happened in 
+Trac #3772 and I spent far too long fiddling around trying to fix it.
+Look at the test for Trac #3772.
+
+     (Note: re-reading the above, I can't see how using the
+            uniform story solves the problem.)
+
+Note [Subtle interaction of recursion and overlap]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Consider this
+  class C a where { op1,op2 :: a -> a }
+  instance C a => C [a] where
+    op1 x = op2 x ++ op2 x
+    op2 x = ...
+  instance C [Int] where
+    ...
+
+When type-checking the C [a] instance, we need a C [a] dictionary (for
+the call of op2).  If we look up in the instance environment, we find
+an overlap.  And in *general* the right thing is to complain (see Note
+[Overlapping instances] in InstEnv).  But in *this* case it's wrong to
+complain, because we just want to delegate to the op2 of this same
+instance.  
+
+Why is this justified?  Because we generate a (C [a]) constraint in 
+a context in which 'a' cannot be instantiated to anything that matches
+other overlapping instances, or else we would not be excecuting this
+version of op1 in the first place.
+
+It might even be a bit disguised:
+
+  nullFail :: C [a] => [a] -> [a]
+  nullFail x = op2 x ++ op2 x
+
+  instance C a => C [a] where
+    op1 x = nullFail x
+
+Precisely this is used in package 'regex-base', module Context.hs.
+See the overlapping instances for RegexContext, and the fact that they
+call 'nullFail' just like the example above.  The DoCon package also
+does the same thing; it shows up in module Fraction.hs
+
+Conclusion: when typechecking the methods in a C [a] instance, we want
+to have C [a] available.  That is why we have the strange local
+definition for 'this' in the definition of op1_i in the example above.
+We can typecheck the defintion of local_op1, and when doing tcSimplifyCheck
+we supply 'this' as a given dictionary.  Only needed, though, if there
+are some type variables involved; otherwise there can be no overlap and
+none of this arises.
+
+Note [Tricky type variable scoping]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+In our example
+       class C a where
+          op1, op2 :: Ix b => a -> b -> b
+          op2 = <dm-rhs>
+
+       instance C a => C [a]
+          {-# INLINE [2] op1 #-}
+          op1 = <rhs>
+
+note that 'a' and 'b' are *both* in scope in <dm-rhs>, but only 'a' is
+in scope in <rhs>.  In particular, we must make sure that 'b' is in
+scope when typechecking <dm-rhs>.  This is achieved by subFunTys,
+which brings appropriate tyvars into scope. This happens for both
+<dm-rhs> and for <rhs>, but that doesn't matter: the *renamer* will have
+complained if 'b' is mentioned in <rhs>.
+
 
 
 %************************************************************************
 
 
 %************************************************************************
-%*                                                                     *
+%*                                                                      *
 \subsection{Extracting instance decls}
 \subsection{Extracting instance decls}
-%*                                                                     *
+%*                                                                      *
 %************************************************************************
 
 Gather up the instance declarations from their various sources
 
 \begin{code}
 %************************************************************************
 
 Gather up the instance declarations from their various sources
 
 \begin{code}
-tcInstDecls1   -- Deal with both source-code and imported instance decls
-   :: [LTyClDecl Name]         -- For deriving stuff
-   -> [LInstDecl Name]         -- Source code instance decls
-   -> [LDerivDecl Name]                -- Source code stand-alone deriving decls
-   -> TcM (TcGblEnv,           -- The full inst env
-          [InstInfo],          -- Source-code instance decls to process; 
-                               -- contains all dfuns for this module
-          HsValBinds Name)     -- Supporting bindings for derived instances
+tcInstDecls1    -- Deal with both source-code and imported instance decls
+   :: [LTyClDecl Name]          -- For deriving stuff
+   -> [LInstDecl Name]          -- Source code instance decls
+   -> [LDerivDecl Name]         -- Source code stand-alone deriving decls
+   -> TcM (TcGblEnv,            -- The full inst env
+           [InstInfo Name],     -- Source-code instance decls to process;
+                                -- contains all dfuns for this module
+           HsValBinds Name)     -- Supporting bindings for derived instances
 
 tcInstDecls1 tycl_decls inst_decls deriv_decls
   = checkNoErrs $
     do {        -- Stop if addInstInfos etc discovers any errors
 
 tcInstDecls1 tycl_decls inst_decls deriv_decls
   = checkNoErrs $
     do {        -- Stop if addInstInfos etc discovers any errors
-               -- (they recover, so that we get more than one error each
-               -- round) 
-
-               -- (1) Do class and family instance declarations
-       ; let { idxty_decls = filter (isFamInstDecl . unLoc) tycl_decls }
-       ; local_info_tycons <- mapM tcLocalInstDecl1  inst_decls
-       ; idx_tycons        <- mapM tcIdxTyInstDeclTL idxty_decls
-
-       ; let { (local_infos,
-               at_tycons)     = unzip local_info_tycons
-            ; local_info      = concat local_infos
-            ; at_idx_tycon    = concat at_tycons ++ catMaybes idx_tycons
-            ; clas_decls      = filter (isClassDecl.unLoc) tycl_decls 
-            ; implicit_things = concatMap implicitTyThings at_idx_tycon
-            }
-
-               -- (2) Add the tycons of indexed types and their implicit
-               --     tythings to the global environment
-       ; tcExtendGlobalEnv (at_idx_tycon ++ implicit_things) $ do {
-
-               -- (3) Instances from generic class declarations
+                -- (they recover, so that we get more than one error each
+                -- round)
+
+                -- (1) Do class and family instance declarations
+       ; idx_tycons        <- mapAndRecoverM (tcFamInstDecl TopLevel) $
+                                     filter (isFamInstDecl . unLoc) tycl_decls 
+       ; local_info_tycons <- mapAndRecoverM tcLocalInstDecl1  inst_decls
+
+       ; let { (local_info,
+                at_tycons_s)   = unzip local_info_tycons
+             ; at_idx_tycons   = concat at_tycons_s ++ idx_tycons
+             ; clas_decls      = filter (isClassDecl.unLoc) tycl_decls
+             ; implicit_things = concatMap implicitTyThings at_idx_tycons
+            ; aux_binds       = mkRecSelBinds at_idx_tycons
+             }
+
+                -- (2) Add the tycons of indexed types and their implicit
+                --     tythings to the global environment
+       ; tcExtendGlobalEnv (at_idx_tycons ++ implicit_things) $ do {
+
+                -- (3) Instances from generic class declarations
        ; generic_inst_info <- getGenericInstances clas_decls
 
        ; generic_inst_info <- getGenericInstances clas_decls
 
-               -- Next, construct the instance environment so far, consisting
-               -- of 
-               --   a) local instance decls
-               --   b) generic instances
-               --   c) local family instance decls
-       ; addInsts local_info         $ do {
-       ; addInsts generic_inst_info  $ do {
-       ; addFamInsts at_idx_tycon    $ do {
-
-               -- (4) Compute instances from "deriving" clauses; 
-               -- This stuff computes a context for the derived instance
-               -- decl, so it needs to know about all the instances possible
+                -- Next, construct the instance environment so far, consisting
+                -- of
+                --   (a) local instance decls
+                --   (b) generic instances
+                --   (c) local family instance decls
+       ; addInsts local_info         $
+         addInsts generic_inst_info  $
+         addFamInsts at_idx_tycons   $ do {
+
+                -- (4) Compute instances from "deriving" clauses;
+                -- This stuff computes a context for the derived instance
+                -- decl, so it needs to know about all the instances possible
                 -- NB: class instance declarations can contain derivings as
                 --     part of associated data type declarations
                 -- NB: class instance declarations can contain derivings as
                 --     part of associated data type declarations
-       ; (deriv_inst_info, deriv_binds) <- tcDeriving tycl_decls inst_decls 
-                                                      deriv_decls
-       ; addInsts deriv_inst_info   $ do {
-
-       ; gbl_env <- getGblEnv
-       ; return (gbl_env,
-                 generic_inst_info ++ deriv_inst_info ++ local_info,
-                 deriv_binds) 
-    }}}}}}
-  where
-    -- Make sure that toplevel type instance are not for associated types.
-    -- !!!TODO: Need to perform this check for the TyThing of type functions,
-    --         too.
-    tcIdxTyInstDeclTL ldecl@(L loc decl) =
-      do { tything <- tcFamInstDecl ldecl
-        ; setSrcSpan loc $
-            when (isAssocFamily tything) $
-              addErr $ assocInClassErr (tcdName decl)
-        ; return tything
-        }
-    isAssocFamily (Just (ATyCon tycon)) =
-      case tyConFamInst_maybe tycon of
-        Nothing       -> panic "isAssocFamily: no family?!?"
-       Just (fam, _) -> isTyConAssoc fam
-    isAssocFamily (Just _            ) = panic "isAssocFamily: no tycon?!?"
-    isAssocFamily Nothing               = False
-
-assocInClassErr name = 
-  ptext SLIT("Associated type") <+> quotes (ppr name) <+> 
-  ptext SLIT("must be inside a class instance")
-
-addInsts :: [InstInfo] -> TcM a -> TcM a
+        failIfErrsM            -- If the addInsts stuff gave any errors, don't
+                               -- try the deriving stuff, becuase that may give
+                               -- more errors still
+       ; (deriv_inst_info, deriv_binds, deriv_dus) 
+              <- tcDeriving tycl_decls inst_decls deriv_decls
+       ; gbl_env <- addInsts deriv_inst_info getGblEnv
+       ; return ( addTcgDUs gbl_env deriv_dus,
+                  generic_inst_info ++ deriv_inst_info ++ local_info,
+                  aux_binds `plusHsValBinds` deriv_binds)
+    }}}
+
+addInsts :: [InstInfo Name] -> TcM a -> TcM a
 addInsts infos thing_inside
   = tcExtendLocalInstEnv (map iSpec infos) thing_inside
 
 addInsts infos thing_inside
   = tcExtendLocalInstEnv (map iSpec infos) thing_inside
 
@@ -229,658 +378,810 @@ addFamInsts tycons thing_inside
   = tcExtendLocalFamInstEnv (map mkLocalFamInstTyThing tycons) thing_inside
   where
     mkLocalFamInstTyThing (ATyCon tycon) = mkLocalFamInst tycon
   = tcExtendLocalFamInstEnv (map mkLocalFamInstTyThing tycons) thing_inside
   where
     mkLocalFamInstTyThing (ATyCon tycon) = mkLocalFamInst tycon
-    mkLocalFamInstTyThing tything       = pprPanic "TcInstDcls.addFamInsts"
-                                                   (ppr tything)
+    mkLocalFamInstTyThing tything        = pprPanic "TcInstDcls.addFamInsts"
+                                                    (ppr tything)
 \end{code}
 
 \begin{code}
 \end{code}
 
 \begin{code}
-tcLocalInstDecl1 :: LInstDecl Name 
-                -> TcM ([InstInfo], [TyThing]) -- [] if there was an error
-       -- A source-file instance declaration
-       -- Type-check all the stuff before the "where"
-       --
-       -- We check for respectable instance type, and context
-tcLocalInstDecl1 decl@(L loc (InstDecl poly_ty binds uprags ats))
-  =    -- Prime error recovery, set source location
-    recoverM (return ([], []))         $
-    setSrcSpan loc                     $
-    addErrCtxt (instDeclCtxt1 poly_ty) $
-
-    do { is_boot <- tcIsHsBoot
-       ; checkTc (not is_boot || (isEmptyLHsBinds binds && null uprags))
-                 badBootDeclErr
-
-       ; (tyvars, theta, tau) <- tcHsInstHead poly_ty
-       
-       -- Next, process any associated types.
-       ; idx_tycons <- mapM tcFamInstDecl ats
-
-       -- Now, check the validity of the instance.
-       ; (clas, inst_tys) <- checkValidInstHead tau
-       ; checkValidInstance tyvars theta clas inst_tys
-       ; checkValidAndMissingATs clas (tyvars, inst_tys) 
-                                 (zip ats idx_tycons)
-
-       -- Finally, construct the Core representation of the instance.
-       -- (This no longer includes the associated types.)
-       ; dfun_name <- newDFunName clas inst_tys loc
-       ; overlap_flag <- getOverlapFlag
-       ; let (eq_theta,dict_theta) = partition isEqPred theta
+tcLocalInstDecl1 :: LInstDecl Name
+                 -> TcM (InstInfo Name, [TyThing])
+        -- A source-file instance declaration
+        -- Type-check all the stuff before the "where"
+        --
+        -- We check for respectable instance type, and context
+tcLocalInstDecl1 (L loc (InstDecl poly_ty binds uprags ats))
+  = setSrcSpan loc                     $
+    addErrCtxt (instDeclCtxt1 poly_ty)  $
+
+    do  { is_boot <- tcIsHsBoot
+        ; checkTc (not is_boot || (isEmptyLHsBinds binds && null uprags))
+                  badBootDeclErr
+
+        ; (tyvars, theta, tau) <- tcHsInstHead poly_ty
+
+        -- Now, check the validity of the instance.
+        ; (clas, inst_tys) <- checkValidInstance poly_ty tyvars theta tau
+
+        -- Next, process any associated types.
+        ; idx_tycons <- recoverM (return []) $
+                    do { idx_tycons <- checkNoErrs $ 
+                                        mapAndRecoverM (tcFamInstDecl NotTopLevel) ats
+                       ; checkValidAndMissingATs clas (tyvars, inst_tys)
+                                                 (zip ats idx_tycons)
+                       ; return idx_tycons }
+
+        -- Finally, construct the Core representation of the instance.
+        -- (This no longer includes the associated types.)
+        ; dfun_name <- newDFunName clas inst_tys (getLoc poly_ty)
+               -- Dfun location is that of instance *header*
+        ; overlap_flag <- getOverlapFlag
+        ; let (eq_theta,dict_theta) = partition isEqPred theta
               theta'         = eq_theta ++ dict_theta
               dfun           = mkDictFunId dfun_name tyvars theta' clas inst_tys
               theta'         = eq_theta ++ dict_theta
               dfun           = mkDictFunId dfun_name tyvars theta' clas inst_tys
-             ispec          = mkLocalInstance dfun overlap_flag
+              ispec          = mkLocalInstance dfun overlap_flag
 
 
-       ; return ([InstInfo { iSpec  = ispec, 
-                             iBinds = VanillaInst binds uprags }],
-                 catMaybes idx_tycons)
+        ; return (InstInfo { iSpec  = ispec,
+                             iBinds = VanillaInst binds uprags False },
+                  idx_tycons)
         }
   where
     -- We pass in the source form and the type checked form of the ATs.  We
     -- really need the source form only to be able to produce more informative
     -- error messages.
     checkValidAndMissingATs :: Class
         }
   where
     -- We pass in the source form and the type checked form of the ATs.  We
     -- really need the source form only to be able to produce more informative
     -- error messages.
     checkValidAndMissingATs :: Class
-                           -> ([TyVar], [TcType])     -- instance types
-                           -> [(LTyClDecl Name,       -- source form of AT
-                                Maybe TyThing)]       -- Core form of AT
-                           -> TcM ()
+                            -> ([TyVar], [TcType])     -- instance types
+                            -> [(LTyClDecl Name,       -- source form of AT
+                                 TyThing)]            -- Core form of AT
+                            -> TcM ()
     checkValidAndMissingATs clas inst_tys ats
       = do { -- Issue a warning for each class AT that is not defined in this
     checkValidAndMissingATs clas inst_tys ats
       = do { -- Issue a warning for each class AT that is not defined in this
-            -- instance.
-          ; let class_ats   = map tyConName (classATs clas)
+             -- instance.
+           ; let class_ats   = map tyConName (classATs clas)
                  defined_ats = listToNameSet . map (tcdName.unLoc.fst)  $ ats
                  defined_ats = listToNameSet . map (tcdName.unLoc.fst)  $ ats
-                omitted     = filterOut (`elemNameSet` defined_ats) class_ats
-          ; warn <- doptM Opt_WarnMissingMethods
-          ; mapM_ (warnTc warn . omittedATWarn) omitted
-          
-            -- Ensure that all AT indexes that correspond to class parameters
-            -- coincide with the types in the instance head.  All remaining
-            -- AT arguments must be variables.  Also raise an error for any
-            -- type instances that are not associated with this class.
-          ; mapM_ (checkIndexes clas inst_tys) ats
-          }
-
-    checkIndexes _    _        (hsAT, Nothing)             = 
-      return ()           -- skip, we already had an error here
-    checkIndexes clas inst_tys (hsAT, Just (ATyCon tycon)) = 
+                 omitted     = filterOut (`elemNameSet` defined_ats) class_ats
+           ; warn <- doptM Opt_WarnMissingMethods
+           ; mapM_ (warnTc warn . omittedATWarn) omitted
+
+             -- Ensure that all AT indexes that correspond to class parameters
+             -- coincide with the types in the instance head.  All remaining
+             -- AT arguments must be variables.  Also raise an error for any
+             -- type instances that are not associated with this class.
+           ; mapM_ (checkIndexes clas inst_tys) ats
+           }
+
+    checkIndexes clas inst_tys (hsAT, ATyCon tycon)
 -- !!!TODO: check that this does the Right Thing for indexed synonyms, too!
 -- !!!TODO: check that this does the Right Thing for indexed synonyms, too!
-      checkIndexes' clas inst_tys hsAT 
-                   (tyConTyVars tycon, 
-                    snd . fromJust . tyConFamInst_maybe $ tycon)
+      = checkIndexes' clas inst_tys hsAT
+                      (tyConTyVars tycon,
+                       snd . fromJust . tyConFamInst_maybe $ tycon)
     checkIndexes _ _ _ = panic "checkIndexes"
 
     checkIndexes' clas (instTvs, instTys) hsAT (atTvs, atTys)
       = let atName = tcdName . unLoc $ hsAT
     checkIndexes _ _ _ = panic "checkIndexes"
 
     checkIndexes' clas (instTvs, instTys) hsAT (atTvs, atTys)
       = let atName = tcdName . unLoc $ hsAT
-       in
-       setSrcSpan (getLoc hsAT)       $
-       addErrCtxt (atInstCtxt atName) $
-       case find ((atName ==) . tyConName) (classATs clas) of
-         Nothing     -> addErrTc $ badATErr clas atName  -- not in this class
-         Just atDecl -> 
-           case assocTyConArgPoss_maybe atDecl of
-             Nothing   -> panic "checkIndexes': AT has no args poss?!?"
-             Just poss -> 
-
-               -- The following is tricky!  We need to deal with three
-               -- complications: (1) The AT possibly only uses a subset of
-               -- the class parameters as indexes and those it uses may be in
-               -- a different order; (2) the AT may have extra arguments,
-               -- which must be type variables; and (3) variables in AT and
-               -- instance head will be different `Name's even if their
-               -- source lexemes are identical.
-               --
-               -- Re (1), `poss' contains a permutation vector to extract the
-               -- class parameters in the right order.
-               --
-               -- Re (2), we wrap the (permuted) class parameters in a Maybe
-               -- type and use Nothing for any extra AT arguments.  (First
-               -- equation of `checkIndex' below.)
+        in
+        setSrcSpan (getLoc hsAT)       $
+        addErrCtxt (atInstCtxt atName) $
+        case find ((atName ==) . tyConName) (classATs clas) of
+          Nothing     -> addErrTc $ badATErr clas atName  -- not in this class
+          Just atycon ->
+                -- The following is tricky!  We need to deal with three
+                -- complications: (1) The AT possibly only uses a subset of
+                -- the class parameters as indexes and those it uses may be in
+                -- a different order; (2) the AT may have extra arguments,
+                -- which must be type variables; and (3) variables in AT and
+                -- instance head will be different `Name's even if their
+                -- source lexemes are identical.
                --
                --
-               -- Re (3), we replace any type variable in the AT parameters
-               -- that has the same source lexeme as some variable in the
-               -- instance types with the instance type variable sharing its
-               -- source lexeme.
-               --
-               let relevantInstTys = map (instTys !!) poss
-                   instArgs        = map Just relevantInstTys ++ 
-                                     repeat Nothing  -- extra arguments
-                   renaming        = substSameTyVar atTvs instTvs
-               in
-               zipWithM_ checkIndex (substTys renaming atTys) instArgs
-
-    checkIndex ty Nothing 
+               -- e.g.    class C a b c where 
+               --           data D b a :: * -> *           -- NB (1) b a, omits c
+               --         instance C [x] Bool Char where 
+               --           data D Bool [x] v = MkD x [v]  -- NB (2) v
+               --                -- NB (3) the x in 'instance C...' have differnt
+               --                --        Names to x's in 'data D...'
+                --
+                -- Re (1), `poss' contains a permutation vector to extract the
+                -- class parameters in the right order.
+                --
+                -- Re (2), we wrap the (permuted) class parameters in a Maybe
+                -- type and use Nothing for any extra AT arguments.  (First
+                -- equation of `checkIndex' below.)
+                --
+                -- Re (3), we replace any type variable in the AT parameters
+                -- that has the same source lexeme as some variable in the
+                -- instance types with the instance type variable sharing its
+                -- source lexeme.
+                --
+                let poss :: [Int]
+                    -- For *associated* type families, gives the position
+                    -- of that 'TyVar' in the class argument list (0-indexed)
+                   -- e.g.  class C a b c where { type F c a :: *->* }
+                   --       Then we get Just [2,0]
+                   poss = catMaybes [ tv `elemIndex` classTyVars clas 
+                                     | tv <- tyConTyVars atycon]
+                       -- We will get Nothings for the "extra" type 
+                       -- variables in an associated data type
+                       -- e.g. class C a where { data D a :: *->* }
+                       -- here D gets arity 2 and has two tyvars
+
+                    relevantInstTys = map (instTys !!) poss
+                    instArgs        = map Just relevantInstTys ++
+                                      repeat Nothing  -- extra arguments
+                    renaming        = substSameTyVar atTvs instTvs
+                in
+                zipWithM_ checkIndex (substTys renaming atTys) instArgs
+
+    checkIndex ty Nothing
       | isTyVarTy ty         = return ()
       | otherwise            = addErrTc $ mustBeVarArgErr ty
       | isTyVarTy ty         = return ()
       | otherwise            = addErrTc $ mustBeVarArgErr ty
-    checkIndex ty (Just instTy) 
+    checkIndex ty (Just instTy)
       | ty `tcEqType` instTy = return ()
       | otherwise            = addErrTc $ wrongATArgErr ty instTy
 
       | ty `tcEqType` instTy = return ()
       | otherwise            = addErrTc $ wrongATArgErr ty instTy
 
-    listToNameSet = addListToNameSet emptyNameSet 
+    listToNameSet = addListToNameSet emptyNameSet
 
     substSameTyVar []       _            = emptyTvSubst
 
     substSameTyVar []       _            = emptyTvSubst
-    substSameTyVar (tv:tvs) replacingTvs = 
+    substSameTyVar (tv:tvs) replacingTvs =
       let replacement = case find (tv `sameLexeme`) replacingTvs of
       let replacement = case find (tv `sameLexeme`) replacingTvs of
-                         Nothing  -> mkTyVarTy tv
-                         Just rtv -> mkTyVarTy rtv
+                        Nothing  -> mkTyVarTy tv
+                        Just rtv -> mkTyVarTy rtv
           --
           --
-          tv1 `sameLexeme` tv2 = 
-           nameOccName (tyVarName tv1) == nameOccName (tyVarName tv2)
+          tv1 `sameLexeme` tv2 =
+            nameOccName (tyVarName tv1) == nameOccName (tyVarName tv2)
       in
       extendTvSubst (substSameTyVar tvs replacingTvs) tv replacement
 \end{code}
 
 
 %************************************************************************
       in
       extendTvSubst (substSameTyVar tvs replacingTvs) tv replacement
 \end{code}
 
 
 %************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Type-checking instance declarations, pass 2}
-%*                                                                     *
+%*                                                                      *
+      Type-checking instance declarations, pass 2
+%*                                                                      *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcInstDecls2 :: [LTyClDecl Name] -> [InstInfo] 
-            -> TcM (LHsBinds Id, TcLclEnv)
--- (a) From each class declaration, 
---     generate any default-method bindings
+tcInstDecls2 :: [LTyClDecl Name] -> [InstInfo Name]
+             -> TcM (LHsBinds Id)
+-- (a) From each class declaration,
+--      generate any default-method bindings
 -- (b) From each instance decl
 -- (b) From each instance decl
---     generate the dfun binding
+--      generate the dfun binding
 
 tcInstDecls2 tycl_decls inst_decls
 
 tcInstDecls2 tycl_decls inst_decls
-  = do {       -- (a) Default methods from class decls
-         (dm_binds_s, dm_ids_s) <- mapAndUnzipM tcClassDecl2 $
-                                   filter (isClassDecl.unLoc) tycl_decls
-       ; tcExtendIdEnv (concat dm_ids_s)       $ do 
-    
-               -- (b) instance declarations
-       ; inst_binds_s <- mapM tcInstDecl2 inst_decls
-
-               -- Done
-       ; let binds = unionManyBags dm_binds_s `unionBags` 
-                     unionManyBags inst_binds_s
-       ; tcl_env <- getLclEnv          -- Default method Ids in here
-       ; return (binds, tcl_env) }
+  = do  { -- (a) Default methods from class decls
+          let class_decls = filter (isClassDecl . unLoc) tycl_decls
+        ; dm_binds_s <- mapM tcClassDecl2 class_decls
+        ; let dm_binds = unionManyBags dm_binds_s
+                                    
+          -- (b) instance declarations
+       ; let dm_ids = collectHsBindsBinders dm_binds
+             -- Add the default method Ids (again)
+             -- See Note [Default methods and instances]
+        ; inst_binds_s <- tcExtendIdEnv dm_ids $
+                          mapM tcInstDecl2 inst_decls
+
+          -- Done
+        ; return (dm_binds `unionBags` unionManyBags inst_binds_s) }
+
+tcInstDecl2 :: InstInfo Name -> TcM (LHsBinds Id)
+tcInstDecl2 (InstInfo { iSpec = ispec, iBinds = ibinds })
+  = recoverM (return emptyLHsBinds)             $
+    setSrcSpan loc                              $
+    addErrCtxt (instDeclCtxt2 (idType dfun_id)) $ 
+    tc_inst_decl2 dfun_id ibinds
+ where
+    dfun_id = instanceDFunId ispec
+    loc     = getSrcSpan dfun_id
 \end{code}
 
 \end{code}
 
-======= New documentation starts here (Sept 92)         ==============
+See Note [Default methods and instances]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+The default method Ids are already in the type environment (see Note
+[Default method Ids and Template Haskell] in TcTyClsDcls), BUT they
+don't have their InlinePragmas yet.  Usually that would not matter,
+because the simplifier propagates information from binding site to
+use.  But, unusually, when compiling instance decls we *copy* the
+INLINE pragma from the default method to the method for that
+particular operation (see Note [INLINE and default methods] below).
 
 
-The main purpose of @tcInstDecl2@ is to return a @HsBinds@ which defines
-the dictionary function for this instance declaration. For example
+So right here in tcInstDecl2 we must re-extend the type envt with
+the default method Ids replete with their INLINE pragmas.  Urk.
 
 
-       instance Foo a => Foo [a] where
-               op1 x = ...
-               op2 y = ...
+\begin{code}
+tc_inst_decl2 :: Id -> InstBindings Name -> TcM (LHsBinds Id)
+-- Returns a binding for the dfun
+tc_inst_decl2 dfun_id inst_binds
+ = do { let rigid_info = InstSkol
+            inst_ty    = idType dfun_id
+            loc        = getSrcSpan dfun_id
+
+        -- Instantiate the instance decl with skolem constants
+       ; (inst_tyvars', dfun_theta', inst_head') <- tcSkolSigType rigid_info inst_ty
+                -- These inst_tyvars' scope over the 'where' part
+                -- Those tyvars are inside the dfun_id's type, which is a bit
+                -- bizarre, but OK so long as you realise it!
+       ; let
+            (clas, inst_tys') = tcSplitDFunHead inst_head'
+            (class_tyvars, sc_theta, sc_sels, op_items) = classBigSig clas
+
+             -- Instantiate the super-class context with inst_tys
+            sc_theta' = substTheta (zipOpenTvSubst class_tyvars inst_tys') sc_theta
+
+         -- Create dictionary Ids from the specified instance contexts.
+       ; dfun_ev_vars <- newEvVars dfun_theta'
+       ; self_dict    <- newSelfDict clas inst_tys'
+                -- Default-method Ids may be mentioned in synthesised RHSs,
+                -- but they'll already be in the environment.
+
+       -- Cook up a binding for "self = df d1 .. dn",
+       -- to use in each method binding
+       -- Why?  See Note [Subtle interaction of recursion and overlap]
+       ; let self_ev_bind = EvBind self_dict $ 
+                            EvDFunApp dfun_id (mkTyVarTys inst_tyvars') dfun_ev_vars
+
+       -- Deal with 'SPECIALISE instance' pragmas
+       -- See Note [SPECIALISE instance pragmas]
+       ; spec_info <- tcSpecInstPrags dfun_id inst_binds
+
+        -- Typecheck the methods
+       ; (meth_ids, meth_binds) 
+           <- tcExtendTyVarEnv inst_tyvars' $
+              tcInstanceMethods dfun_id clas inst_tyvars' dfun_ev_vars 
+                               inst_tys' self_ev_bind spec_info
+                                op_items inst_binds
+
+         -- Figure out bindings for the superclass context
+       ; let tc_sc = tcSuperClass inst_tyvars' dfun_ev_vars self_ev_bind
+             (sc_eqs, sc_dicts) = splitAt (classSCNEqs clas) sc_theta'
+       ; (sc_dict_ids, sc_binds) <- ASSERT( equalLength sc_sels sc_dicts )
+                                    ASSERT( all isEqPred sc_eqs )
+                                    mapAndUnzipM tc_sc (sc_sels `zip` sc_dicts)
+
+                                   -- NOT FINISHED!
+       ; (_eq_sc_binds, sc_eq_vars) <- checkConstraints InstSkol emptyVarSet 
+                                           inst_tyvars' dfun_ev_vars $
+                                      emitWanteds ScOrigin sc_eqs
+
+       -- Create the result bindings
+       ; let dict_constr       = classDataCon clas
+            dict_bind         = mkVarBind self_dict dict_rhs
+             dict_rhs          = foldl mk_app inst_constr dict_and_meth_ids
+             dict_and_meth_ids = sc_dict_ids ++ meth_ids
+            inst_constr   = L loc $ wrapId (mkWpEvVarApps sc_eq_vars 
+                                             <.> mkWpTyApps inst_tys')
+                                           (dataConWrapId dict_constr)
+                     -- We don't produce a binding for the dict_constr; instead we
+                     -- rely on the simplifier to unfold this saturated application
+                     -- We do this rather than generate an HsCon directly, because
+                     -- it means that the special cases (e.g. dictionary with only one
+                     -- member) are dealt with by the common MkId.mkDataConWrapId code rather
+                     -- than needing to be repeated here.
+
+            mk_app :: LHsExpr Id -> Id -> LHsExpr Id
+            mk_app fun arg_id = L loc (HsApp fun (L loc (wrapId arg_wrapper arg_id)))
+            arg_wrapper = mkWpEvVarApps dfun_ev_vars <.> mkWpTyApps (mkTyVarTys inst_tyvars')
+
+               -- Do not inline the dfun; instead give it a magic DFunFunfolding
+               -- See Note [ClassOp/DFun selection]
+               -- See also note [Single-method classes]
+             dfun_id_w_fun = dfun_id  
+                             `setIdUnfolding`  mkDFunUnfolding inst_ty (map Var dict_and_meth_ids)
+                                                       -- Not right for equality superclasses
+                             `setInlinePragma` dfunInlinePragma
+
+             (spec_inst_prags, _) = spec_info
+             main_bind = AbsBinds { abs_tvs = inst_tyvars'
+                                  , abs_ev_vars = dfun_ev_vars
+                                  , abs_exports = [(inst_tyvars', dfun_id_w_fun, self_dict, 
+                                                    SpecPrags spec_inst_prags)]
+                                  , abs_ev_binds = emptyTcEvBinds
+                                  , abs_binds = unitBag dict_bind }
+
+       ; return (unitBag (L loc main_bind) `unionBags` 
+                listToBag meth_binds      `unionBags` 
+                 listToBag sc_binds)
+       }
+
+------------------------------
+tcSpecInstPrags :: DFunId -> InstBindings Name 
+                -> TcM ([Located TcSpecPrag], PragFun)
+tcSpecInstPrags _ (NewTypeDerived {})
+  = return ([], \_ -> [])
+tcSpecInstPrags dfun_id (VanillaInst binds uprags _)
+  = do { spec_inst_prags <- mapM (wrapLocM (tcSpecInst dfun_id)) $
+                            filter isSpecInstLSig uprags
+            -- The filter removes the pragmas for methods
+       ; return (spec_inst_prags, mkPragFun uprags binds) }
+
+------------------------------
+tcSuperClass :: [TyVar] -> [EvVar]
+            -> EvBind
+            -> (Id, PredType) -> TcM (Id, LHsBind Id)
+-- Build a top level decl like
+--     sc_op = /\a \d. let this = ... in 
+--                     let sc = ... in
+--                     sc
+-- The "this" part is just-in-case (discarded if not used)
+-- See Note [Recursive superclasses]
+tcSuperClass tyvars dicts 
+             self_ev_bind@(EvBind self_dict _)
+            (sc_sel, sc_pred)
+  = do { (ev_binds, wanted, sc_dict)
+             <- newImplication InstSkol emptyVarSet tyvars dicts $
+                emitWanted ScOrigin sc_pred
+
+       ; simplifySuperClass self_dict wanted
+         -- We include self_dict in the 'givens'; the simplifier
+         -- is clever enough to stop sc_pred geting bound by just 
+         -- selecting from self_dict!!
+
+       ; uniq <- newUnique
+       ; let sc_op_ty   = mkForAllTys tyvars $ mkPiTypes dicts (varType sc_dict)
+            sc_op_name = mkDerivedInternalName mkClassOpAuxOcc uniq
+                                               (getName sc_sel)
+            sc_op_id   = mkLocalId sc_op_name sc_op_ty
+            sc_op_bind = VarBind { var_id = sc_op_id, var_inline = False
+                                  , var_rhs = L noSrcSpan $ wrapId sc_wrapper sc_dict }
+             sc_wrapper = mkWpTyLams tyvars
+                          <.> mkWpLams dicts
+                          <.> mkWpLet (EvBinds (unitBag self_ev_bind))
+                         <.> mkWpLet ev_binds
+
+       ; return (sc_op_id, noLoc sc_op_bind) }
+\end{code}
 
 
-might generate something like
+Note [Recursive superclasses]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+See Trac #1470 for why we would *like* to add "self_dict" to the 
+available instances here.  But we can't do so because then the superclases
+get satisfied by selection from self_dict, and that leads to an immediate
+loop.  What we need is to add self_dict to Avails without adding its 
+superclasses, and we currently have no way to do that.
 
 
-       dfun.Foo.List dFoo_a = let op1 x = ...
-                                  op2 y = ...
-                              in
-                                  Dict [op1, op2]
+Note [SPECIALISE instance pragmas]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Consider
 
 
-HOWEVER, if the instance decl has no context, then it returns a
-bigger @HsBinds@ with declarations for each method.  For example
+   instance (Ix a, Ix b) => Ix (a,b) where
+     {-# SPECIALISE instance Ix (Int,Int) #-}
+     range (x,y) = ...
 
 
-       instance Foo [a] where
-               op1 x = ...
-               op2 y = ...
+We do *not* want to make a specialised version of the dictionary
+function.  Rather, we want specialised versions of each method.
+Thus we should generate something like this:
 
 
-might produce
+  $dfIx :: (Ix a, Ix x) => Ix (a,b)
+  {- DFUN [$crange, ...] -}
+  $dfIx da db = Ix ($crange da db) (...other methods...)
 
 
-       dfun.Foo.List a = Dict [Foo.op1.List a, Foo.op2.List a]
-       const.Foo.op1.List a x = ...
-       const.Foo.op2.List a y = ...
+  $dfIxPair :: (Ix a, Ix x) => Ix (a,b)
+  {- DFUN [$crangePair, ...] -}
+  $dfIxPair = Ix ($crangePair da db) (...other methods...)
 
 
-This group may be mutually recursive, because (for example) there may
-be no method supplied for op2 in which case we'll get
+  $crange :: (Ix a, Ix b) -> ((a,b),(a,b)) -> [(a,b)]
+  {-# SPECIALISE $crange :: ((Int,Int),(Int,Int)) -> [(Int,Int)] #-}
+  $crange da db = <blah>
 
 
-       const.Foo.op2.List a = default.Foo.op2 (dfun.Foo.List a)
+  {-# RULE  range ($dfIx da db) = $crange da db #-}
 
 
-that is, the default method applied to the dictionary at this type.
-What we actually produce in either case is:
+Note that  
 
 
-       AbsBinds [a] [dfun_theta_dicts]
-                [(dfun.Foo.List, d)] ++ (maybe) [(const.Foo.op1.List, op1), ...]
-                { d = (sd1,sd2, ..., op1, op2, ...)
-                  op1 = ...
-                  op2 = ...
-                }
+  * The RULE is unaffected by the specialisation.  We don't want to
+    specialise $dfIx, because then it would need a specialised RULE
+    which is a pain.  The single RULE works fine at all specialisations.
+    See Note [How instance declarations are translated] above
 
 
-The "maybe" says that we only ask AbsBinds to make global constant methods
-if the dfun_theta is empty.
-               
-For an instance declaration, say,
+  * Instead, we want to specialise the *method*, $crange
 
 
-       instance (C1 a, C2 b) => C (T a b) where
-               ...
+In practice, rather than faking up a SPECIALISE pragama for each
+method (which is painful, since we'd have to figure out its
+specialised type), we call tcSpecPrag *as if* were going to specialise
+$dfIx -- you can see that in the call to tcSpecInst.  That generates a
+SpecPrag which, as it turns out, can be used unchanged for each method.
+The "it turns out" bit is delicate, but it works fine!
 
 
-where the {\em immediate} superclasses of C are D1, D2, we build a dictionary
-function whose type is
+\begin{code}
+tcSpecInst :: Id -> Sig Name -> TcM TcSpecPrag
+tcSpecInst dfun_id prag@(SpecInstSig hs_ty) 
+  = addErrCtxt (spec_ctxt prag) $
+    do  { let name = idName dfun_id
+        ; (tyvars, theta, tau) <- tcHsInstHead hs_ty   
+        ; let spec_ty = mkSigmaTy tyvars theta tau
+        ; co_fn <- tcSubType (SpecPragOrigin name) (SigSkol SpecInstCtxt) 
+                             (idType dfun_id) spec_ty
+        ; return (SpecPrag co_fn defaultInlinePragma) }
+  where
+    spec_ctxt prag = hang (ptext (sLit "In the SPECIALISE pragma")) 2 (ppr prag)
 
 
-       (C1 a, C2 b, D1 (T a b), D2 (T a b)) => C (T a b)
+tcSpecInst _  _ = panic "tcSpecInst"
+\end{code}
 
 
-Notice that we pass it the superclass dictionaries at the instance type; this
-is the ``Mark Jones optimisation''.  The stuff before the "=>" here
-is the @dfun_theta@ below.
+%************************************************************************
+%*                                                                      *
+      Type-checking an instance method
+%*                                                                      *
+%************************************************************************
 
 
+tcInstanceMethod
+- Make the method bindings, as a [(NonRec, HsBinds)], one per method
+- Remembering to use fresh Name (the instance method Name) as the binder
+- Bring the instance method Ids into scope, for the benefit of tcInstSig
+- Use sig_fn mapping instance method Name -> instance tyvars
+- Ditto prag_fn
+- Use tcValBinds to do the checking
 
 \begin{code}
 
 \begin{code}
-tcInstDecl2 :: InstInfo -> TcM (LHsBinds Id)
--- Returns a binding for the dfun
-
-------------------------
--- Derived newtype instances; surprisingly tricky!
---
---     class Show a => Foo a b where ...
---     newtype N a = MkN (Tree [a]) deriving( Foo Int )
+tcInstanceMethods :: DFunId -> Class -> [TcTyVar]
+                  -> [EvVar]
+                 -> [TcType]
+                 -> EvBind               -- "This" and its binding
+                 -> ([Located TcSpecPrag], PragFun)
+                 -> [(Id, DefMeth)]
+                  -> InstBindings Name 
+                 -> TcM ([Id], [LHsBind Id])
+       -- The returned inst_meth_ids all have types starting
+       --      forall tvs. theta => ...
+tcInstanceMethods dfun_id clas tyvars dfun_ev_vars inst_tys 
+                 self_dict_ev (spec_inst_prags, prag_fn)
+                  op_items (VanillaInst binds _ standalone_deriv)
+  = mapAndUnzipM tc_item op_items
+  where
+    ----------------------
+    tc_item :: (Id, DefMeth) -> TcM (Id, LHsBind Id)
+    tc_item (sel_id, dm_info)
+      = case findMethodBind (idName sel_id) binds of
+           Just user_bind -> tc_body sel_id standalone_deriv user_bind
+           Nothing        -> tc_default sel_id dm_info
+
+    ----------------------
+    tc_body :: Id -> Bool -> LHsBind Name -> TcM (TcId, LHsBind Id)
+    tc_body sel_id generated_code rn_bind 
+      = add_meth_ctxt generated_code rn_bind $
+        do { (meth_id, local_meth_id) <- mkMethIds clas tyvars dfun_ev_vars 
+                                                   inst_tys sel_id
+           ; (meth_id1, spec_prags) <- tcPrags NonRecursive False True 
+                                               meth_id (prag_fn (idName sel_id))
+
+           ; bind <- tcInstanceMethodBody InstSkol
+                          tyvars dfun_ev_vars
+                           mb_dict_ev
+                          meth_id1 local_meth_id
+                           meth_sig_fn 
+                          (SpecPrags (spec_inst_prags ++ spec_prags))
+                          rn_bind 
+           ; return (meth_id1, bind) }
+
+    ----------------------
+    tc_default :: Id -> DefMeth -> TcM (TcId, LHsBind Id)
+    tc_default sel_id GenDefMeth    -- Derivable type classes stuff
+      = do { meth_bind <- mkGenericDefMethBind clas inst_tys sel_id
+           ; tc_body sel_id False {- Not generated code? -} meth_bind }
+         
+    tc_default sel_id NoDefMeth            -- No default method at all
+      = do { warnMissingMethod sel_id
+          ; (meth_id, _) <- mkMethIds clas tyvars dfun_ev_vars 
+                                         inst_tys sel_id
+           ; return (meth_id, mkVarBind meth_id $ 
+                              mkLHsWrap lam_wrapper error_rhs) }
+      where
+       error_rhs    = L loc $ HsApp error_fun error_msg
+       error_fun    = L loc $ wrapId (WpTyApp meth_tau) nO_METHOD_BINDING_ERROR_ID
+       error_msg    = L loc (HsLit (HsStringPrim (mkFastString error_string)))
+       meth_tau     = funResultTy (applyTys (idType sel_id) inst_tys)
+       error_string = showSDoc (hcat [ppr loc, text "|", ppr sel_id ])
+        lam_wrapper  = mkWpTyLams tyvars <.> mkWpLams dfun_ev_vars
+
+    tc_default sel_id (DefMeth dm_name)        -- A polymorphic default method
+      = do {   -- Build the typechecked version directly, 
+                -- without calling typecheck_method; 
+                -- see Note [Default methods in instances]
+                -- Generate   /\as.\ds. let this = df as ds 
+               --                      in $dm inst_tys this
+                -- The 'let' is necessary only because HsSyn doesn't allow
+                -- you to apply a function to a dictionary *expression*.
+
+           ; (meth_id, local_meth_id) <- mkMethIds clas tyvars dfun_ev_vars 
+                                                   inst_tys sel_id
+           ; dm_id <- tcLookupId dm_name
+           ; let dm_inline_prag = idInlinePragma dm_id
+                 EvBind self_dict _ = self_dict_ev
+                 rhs = HsWrap (mkWpEvVarApps [self_dict] <.> mkWpTyApps inst_tys) $
+                        HsVar dm_id 
+
+                meth_bind = L loc $ VarBind { var_id = local_meth_id
+                                             , var_rhs = L loc rhs 
+                                              , var_inline = False }
+                 meth_id1 = meth_id `setInlinePragma` dm_inline_prag
+                           -- Copy the inline pragma (if any) from the default
+                           -- method to this version. Note [INLINE and default methods]
+                           
+                 bind = AbsBinds { abs_tvs = tyvars, abs_ev_vars =  dfun_ev_vars
+                                 , abs_exports = [( tyvars, meth_id1, local_meth_id
+                                                  , SpecPrags spec_inst_prags)]
+                                 , abs_ev_binds = EvBinds (unitBag self_dict_ev)
+                                 , abs_binds    = unitBag meth_bind }
+            -- Default methods in an instance declaration can't have their own 
+            -- INLINE or SPECIALISE pragmas. It'd be possible to allow them, but
+            -- currently they are rejected with 
+            --           "INLINE pragma lacks an accompanying binding"
+
+           ; return (meth_id1, L loc bind) } 
+
+    ----------------------
+    loc = getSrcSpan dfun_id
+    meth_sig_fn _ = Just ([],loc)      -- The 'Just' says "yes, there's a type sig"
+       -- But there are no scoped type variables from local_method_id
+       -- Only the ones from the instance decl itself, which are already
+       -- in scope.  Example:
+       --      class C a where { op :: forall b. Eq b => ... }
+       --      instance C [c] where { op = <rhs> }
+       -- In <rhs>, 'c' is scope but 'b' is not!
+
+    mb_dict_ev = if null tyvars then Nothing else Just self_dict_ev
+               -- Only need the self_dict stuff if there are type 
+               -- variables involved; otherwise overlap is not possible
+               -- See Note [Subtle interaction of recursion and overlap]
+               -- in TcInstDcls
+
+       -- For instance decls that come from standalone deriving clauses
+       -- we want to print out the full source code if there's an error
+       -- because otherwise the user won't see the code at all
+    add_meth_ctxt generated_code rn_bind thing 
+      | generated_code = addLandmarkErrCtxt (derivBindCtxt clas inst_tys rn_bind) thing
+      | otherwise      = thing
+
+
+tcInstanceMethods dfun_id clas tyvars dfun_ev_vars inst_tys 
+                 _ _ op_items (NewTypeDerived coi _)
+
+-- Running example:
+--   class Show b => Foo a b where
+--     op :: a -> b -> b
+--   newtype N a = MkN (Tree [a]) 
+--   deriving instance (Show p, Foo Int p) => Foo Int (N p)
+--              -- NB: standalone deriving clause means
+--              --     that the contex is user-specified
+-- Hence op :: forall a b. Foo a b => a -> b -> b
 --
 --
--- The newtype gives an FC axiom looking like
---     axiom CoN a ::  N a :=: Tree [a]
---   (see Note [Newtype coercions] in TyCon for this unusual form of axiom)
+-- We're going to make an instance like
+--   instance (Show p, Foo Int p) => Foo Int (N p)
+--      op = $copT
 --
 --
--- So all need is to generate a binding looking like: 
---     dfunFooT :: forall a. (Foo Int (Tree [a], Show (N a)) => Foo Int (N a)
---     dfunFooT = /\a. \(ds:Show (N a)) (df:Foo (Tree [a])).
---               case df `cast` (Foo Int (sym (CoN a))) of
---                  Foo _ op1 .. opn -> Foo ds op1 .. opn
+--   $copT :: forall p. (Show p, Foo Int p) => Int -> N p -> N p
+--   $copT p (d1:Show p) (d2:Foo Int p) 
+--     = op Int (Tree [p]) rep_d |> op_co
+--     where 
+--       rep_d :: Foo Int (Tree [p]) = ...d1...d2...
+--       op_co :: (Int -> Tree [p] -> Tree [p]) ~ (Int -> T p -> T p)
+-- We get op_co by substituting [Int/a] and [co/b] in type for op
+-- where co : [p] ~ T p
 --
 --
--- If there are no superclasses, matters are simpler, because we don't need the case
--- see Note [Newtype deriving superclasses] in TcDeriv.lhs
-
-tcInstDecl2 (InstInfo { iSpec = ispec, iBinds = NewTypeDerived })
-  = do { let dfun_id      = instanceDFunId ispec 
-             rigid_info   = InstSkol
-             origin       = SigOrigin rigid_info
-             inst_ty      = idType dfun_id
-       ; (tvs, theta, inst_head_ty) <- tcSkolSigType rigid_info inst_ty
-               -- inst_head_ty is a PredType
-
-        ; let (cls, cls_inst_tys) = tcSplitDFunHead inst_head_ty
-             (class_tyvars, sc_theta, _, op_items) = classBigSig cls
-             cls_tycon = classTyCon cls
-             sc_theta' = substTheta (zipOpenTvSubst class_tyvars cls_inst_tys) sc_theta
-
-             Just (initial_cls_inst_tys, last_ty) = snocView cls_inst_tys
-             (nt_tycon, tc_args) = tcSplitTyConApp last_ty     -- Can't fail
-             rep_ty              = newTyConInstRhs nt_tycon tc_args
-
-             rep_pred     = mkClassPred cls (initial_cls_inst_tys ++ [rep_ty])
-                               -- In our example, rep_pred is (Foo Int (Tree [a]))
-             the_coercion = make_coercion cls_tycon initial_cls_inst_tys nt_tycon tc_args
-                               -- Coercion of kind (Foo Int (Tree [a]) ~ Foo Int (N a)
-              
-       ; inst_loc   <- getInstLoc origin
-       ; sc_loc     <- getInstLoc InstScOrigin
-       ; dfun_dicts <- newDictBndrs inst_loc theta
-       ; sc_dicts   <- newDictBndrs sc_loc sc_theta'
-       ; this_dict  <- newDictBndr inst_loc (mkClassPred cls cls_inst_tys)
-       ; rep_dict   <- newDictBndr inst_loc rep_pred
-
-       -- Figure out bindings for the superclass context from dfun_dicts
-       -- Don't include this_dict in the 'givens', else
-       -- wanted_sc_insts get bound by just selecting from this_dict!!
-       ; sc_binds <- addErrCtxt superClassCtxt $
-                     tcSimplifySuperClasses inst_loc dfun_dicts (rep_dict:sc_dicts)
-
-       ; let coerced_rep_dict = mkHsWrap the_coercion (HsVar (instToId rep_dict))
-        
-       ; body <- make_body cls_tycon cls_inst_tys sc_dicts coerced_rep_dict
-       ; let dict_bind = noLoc $ VarBind (instToId this_dict) (noLoc body)
-
-       ; return (unitBag $ noLoc $
-                 AbsBinds  tvs (map instToVar dfun_dicts)
-                           [(tvs, dfun_id, instToId this_dict, [])] 
-                           (dict_bind `consBag` sc_binds)) }
+-- Notice that the dictionary bindings "..d1..d2.." must be generated
+-- by the constraint solver, since the <context> may be
+-- user-specified.
+
+  = do { rep_d_stuff <- checkConstraints InstSkol emptyVarSet tyvars dfun_ev_vars $
+                        emitWanted ScOrigin rep_pred
+                         
+       ; mapAndUnzipM (tc_item rep_d_stuff) op_items }
   where
   where
-      -----------------------
-      --       make_coercion
-      -- The inst_head looks like (C s1 .. sm (T a1 .. ak))
-      -- But we want the coercion (C s1 .. sm (sym (CoT a1 .. ak)))
-      --       with kind (C s1 .. sm (T a1 .. ak)  :=:  C s1 .. sm <rep_ty>)
-      --       where rep_ty is the (eta-reduced) type rep of T
-      -- So we just replace T with CoT, and insert a 'sym'
-      -- NB: we know that k will be >= arity of CoT, because the latter fully eta-reduced
-
-    make_coercion cls_tycon initial_cls_inst_tys nt_tycon tc_args
-       | Just co_con <- newTyConCo_maybe nt_tycon
-       , let co = mkSymCoercion (mkTyConApp co_con tc_args)
-        = WpCast (mkTyConApp cls_tycon (initial_cls_inst_tys ++ [co]))
-        | otherwise    -- The newtype is transparent; no need for a cast
-        = idHsWrapper
-
-      -----------------------
-      --     (make_body C tys scs coreced_rep_dict)
-      --               returns 
-      --     (case coerced_rep_dict of { C _ ops -> C scs ops })
-      -- But if there are no superclasses, it returns just coerced_rep_dict
-      -- See Note [Newtype deriving superclasses] in TcDeriv.lhs
-       
-    make_body cls_tycon cls_inst_tys sc_dicts coerced_rep_dict
-       | null sc_dicts         -- Case (a)
-       = return coerced_rep_dict
-       | otherwise             -- Case (b)
-       = do { op_ids            <- newSysLocalIds FSLIT("op") op_tys
-            ; dummy_sc_dict_ids <- newSysLocalIds FSLIT("sc") (map idType sc_dict_ids)
-            ; let the_pat = ConPatOut { pat_con = noLoc cls_data_con, pat_tvs = [],
-                                        pat_dicts = dummy_sc_dict_ids,
-                                        pat_binds = emptyLHsBinds,
-                                        pat_args = PrefixCon (map nlVarPat op_ids),
-                                        pat_ty = pat_ty} 
-                  the_match = mkSimpleMatch [noLoc the_pat] the_rhs
-                  the_rhs = mkHsConApp cls_data_con cls_inst_tys $
-                            map HsVar (sc_dict_ids ++ op_ids)
-
-               -- Warning: this HsCase scrutinises a value with a PredTy, which is
-               --          never otherwise seen in Haskell source code. It'd be
-               --          nicer to generate Core directly!
-            ; return (HsCase (noLoc coerced_rep_dict) $
-                      MatchGroup [the_match] (mkFunTy pat_ty pat_ty)) }
-       where
-         sc_dict_ids  = map instToId sc_dicts
-         pat_ty       = mkTyConApp cls_tycon cls_inst_tys
-          cls_data_con = head (tyConDataCons cls_tycon)
-          cls_arg_tys  = dataConInstArgTys cls_data_con cls_inst_tys 
-          op_tys       = dropList sc_dict_ids cls_arg_tys
-
-------------------------
--- Ordinary instances
-
-tcInstDecl2 (InstInfo { iSpec = ispec, iBinds = VanillaInst monobinds uprags })
-  = let 
-       dfun_id    = instanceDFunId ispec
-       rigid_info = InstSkol
-       inst_ty    = idType dfun_id
-       loc        = srcLocSpan (getSrcLoc dfun_id)
-    in
-        -- Prime error recovery
-    recoverM (return emptyLHsBinds)            $
-    setSrcSpan loc                             $
-    addErrCtxt (instDeclCtxt2 (idType dfun_id))        $ do
-
-       -- Instantiate the instance decl with skolem constants 
-    (inst_tyvars', dfun_theta', inst_head') <- tcSkolSigType rigid_info inst_ty
-               -- These inst_tyvars' scope over the 'where' part
-               -- Those tyvars are inside the dfun_id's type, which is a bit
-               -- bizarre, but OK so long as you realise it!
-    let
-       (clas, inst_tys') = tcSplitDFunHead inst_head'
-        (class_tyvars, sc_theta, _, op_items) = classBigSig clas
-
-        -- Instantiate the super-class context with inst_tys
-       sc_theta' = substTheta (zipOpenTvSubst class_tyvars inst_tys') sc_theta
-       (eq_sc_theta',dict_sc_theta')     = partition isEqPred sc_theta'
-       origin    = SigOrigin rigid_info
-       (eq_dfun_theta',dict_dfun_theta') = partition isEqPred dfun_theta'
-
-        -- Create dictionary Ids from the specified instance contexts.
-    sc_loc        <- getInstLoc InstScOrigin
-    sc_dicts      <- newDictBndrs sc_loc dict_sc_theta'
-    inst_loc      <- getInstLoc origin
-    sc_covars     <- mkMetaCoVars eq_sc_theta'
-    wanted_sc_eqs <- mkEqInsts eq_sc_theta' (map mkWantedCo sc_covars)
-    dfun_covars   <- mkCoVars eq_dfun_theta'
-    dfun_eqs      <- mkEqInsts eq_dfun_theta' (map mkGivenCo $ mkTyVarTys dfun_covars)
-    dfun_dicts    <- newDictBndrs inst_loc dict_dfun_theta'
-    this_dict     <- newDictBndr inst_loc (mkClassPred clas inst_tys')
-               -- Default-method Ids may be mentioned in synthesised RHSs,
-               -- but they'll already be in the environment.
-
-       -- Typecheck the methods
-    let                -- These insts are in scope; quite a few, eh?
-       dfun_insts      = dfun_eqs ++ dfun_dicts
-       wanted_sc_insts = wanted_sc_eqs   ++ sc_dicts
-       given_sc_eqs    = map (updateEqInstCoercion (mkGivenCo . TyVarTy . fromWantedCo "tcInstDecl2") ) wanted_sc_eqs
-       given_sc_insts  = given_sc_eqs   ++ sc_dicts
-       avail_insts     = [this_dict] ++ dfun_insts ++ given_sc_insts
-
-    (meth_ids, meth_binds) <- tcMethods origin clas inst_tyvars'
-                                 dfun_theta' inst_tys' avail_insts
-                                 op_items monobinds uprags
-
-       -- Figure out bindings for the superclass context
-       -- Don't include this_dict in the 'givens', else
-       -- wanted_sc_insts get bound by just selecting  from this_dict!!
-    sc_binds <- addErrCtxt superClassCtxt
-                   (tcSimplifySuperClasses inst_loc dfun_insts wanted_sc_insts)
-
-       -- It's possible that the superclass stuff might unified one
-       -- of the inst_tyavars' with something in the envt
-    checkSigTyVars inst_tyvars'
-
-       -- Deal with 'SPECIALISE instance' pragmas 
-    prags <- tcPrags dfun_id (filter isSpecInstLSig uprags)
-    
-       -- Create the result bindings
-    let
-        dict_constr   = classDataCon clas
-       scs_and_meths = map instToId sc_dicts ++ meth_ids
-       this_dict_id  = instToId this_dict
-       inline_prag | null dfun_insts  = []
-                   | otherwise        = [L loc (InlinePrag (Inline AlwaysActive True))]
-               -- Always inline the dfun; this is an experimental decision
-               -- because it makes a big performance difference sometimes.
-               -- Often it means we can do the method selection, and then
-               -- inline the method as well.  Marcin's idea; see comments below.
-               --
-               -- BUT: don't inline it if it's a constant dictionary;
-               -- we'll get all the benefit without inlining, and we get
-               -- a **lot** of code duplication if we inline it
-               --
-               --      See Note [Inline dfuns] below
-
-       dict_rhs
-         = mkHsConApp dict_constr (inst_tys' ++ mkTyVarTys sc_covars)  (map HsVar scs_and_meths)
-               -- We don't produce a binding for the dict_constr; instead we
-               -- rely on the simplifier to unfold this saturated application
-               -- We do this rather than generate an HsCon directly, because
-               -- it means that the special cases (e.g. dictionary with only one
-               -- member) are dealt with by the common MkId.mkDataConWrapId code rather
-               -- than needing to be repeated here.
-
-       dict_bind  = noLoc (VarBind this_dict_id dict_rhs)
-       all_binds  = dict_bind `consBag` (sc_binds `unionBags` meth_binds)
-
-       main_bind = noLoc $ AbsBinds
-                           (inst_tyvars' ++ dfun_covars)
-                           (map instToId dfun_dicts)
-                           [(inst_tyvars' ++ dfun_covars, dfun_id, this_dict_id, inline_prag ++ prags)] 
-                           all_binds
-
-    showLIE (text "instance")
-    return (unitBag main_bind)
-
-mkCoVars :: [PredType] -> TcM [TyVar]
-mkCoVars = newCoVars . map unEqPred
+     loc = getSrcSpan dfun_id
+
+     inst_tvs = fst (tcSplitForAllTys (idType dfun_id))
+     Just (init_inst_tys, _) = snocView inst_tys
+     rep_ty   = fst (coercionKind co)  -- [p]
+     rep_pred = mkClassPred clas (init_inst_tys ++ [rep_ty])
+
+     -- co : [p] ~ T p
+     co = substTyWith inst_tvs (mkTyVarTys tyvars) $
+          case coi of { IdCo ty -> ty ;
+                        ACo co  -> mkSymCoercion co }
+
+     ----------------
+     tc_item :: (TcEvBinds, EvVar) -> (Id, DefMeth) -> TcM (TcId, LHsBind TcId)
+     tc_item (rep_ev_binds, rep_d) (sel_id, _)
+       = do { (meth_id, local_meth_id) <- mkMethIds clas tyvars dfun_ev_vars 
+                                                    inst_tys sel_id
+
+            ; let meth_rhs  = wrapId (mk_op_wrapper sel_id rep_d) sel_id
+                  meth_bind = VarBind { var_id = local_meth_id
+                                      , var_rhs = L loc meth_rhs
+                                     , var_inline = False }
+
+                 bind = AbsBinds { abs_tvs = tyvars, abs_ev_vars = dfun_ev_vars
+                                   , abs_exports = [(tyvars, meth_id, 
+                                                     local_meth_id, noSpecPrags)]
+                                  , abs_ev_binds = rep_ev_binds
+                                   , abs_binds = unitBag $ L loc meth_bind }
+
+            ; return (meth_id, L loc bind) }
+
+     ----------------
+     mk_op_wrapper :: Id -> EvVar -> HsWrapper
+     mk_op_wrapper sel_id rep_d 
+       = WpCast (substTyWith sel_tvs (init_inst_tys ++ [co]) local_meth_ty)
+         <.> WpEvApp (EvId rep_d)
+         <.> mkWpTyApps (init_inst_tys ++ [rep_ty]) 
+       where
+         (sel_tvs, sel_rho) = tcSplitForAllTys (idType sel_id)
+         (_, local_meth_ty) = tcSplitPredFunTy_maybe sel_rho
+                              `orElse` pprPanic "tcInstanceMethods" (ppr sel_id)
+
+----------------------
+mkMethIds :: Class -> [TcTyVar] -> [EvVar] -> [TcType] -> Id -> TcM (TcId, TcId)
+mkMethIds clas tyvars dfun_ev_vars inst_tys sel_id
+  = do  { uniq <- newUnique
+       ; let meth_name = mkDerivedInternalName mkClassOpAuxOcc uniq sel_name
+       ; local_meth_name <- newLocalName sel_name
+                 -- Base the local_meth_name on the selector name, becuase
+                 -- type errors from tcInstanceMethodBody come from here
+
+       ; let meth_id       = mkLocalId meth_name meth_ty
+             local_meth_id = mkLocalId local_meth_name local_meth_ty
+        ; return (meth_id, local_meth_id) }
   where
   where
-    unEqPred (EqPred ty1 ty2) = (ty1, ty2)
-    unEqPred _                = panic "TcInstDcls.mkCoVars"
+    local_meth_ty = instantiateMethod clas sel_id inst_tys
+    meth_ty = mkForAllTys tyvars $ mkPiTypes dfun_ev_vars local_meth_ty
+    sel_name = idName sel_id
+
+----------------------
+wrapId :: HsWrapper -> id -> HsExpr id
+wrapId wrapper id = mkHsWrap wrapper (HsVar id)
+
+derivBindCtxt :: Class -> [Type ] -> LHsBind Name -> SDoc
+derivBindCtxt clas tys bind
+   = vcat [ ptext (sLit "When typechecking a standalone-derived method for")
+           <+> quotes (pprClassPred clas tys) <> colon
+         , nest 2 $ pprSetDepth AllTheWay $ ppr bind ]
+
+warnMissingMethod :: Id -> TcM ()
+warnMissingMethod sel_id
+  = do { warn <- doptM Opt_WarnMissingMethods          
+       ; warnTc (warn  -- Warn only if -fwarn-missing-methods
+                 && not (startsWithUnderscore (getOccName sel_id)))
+                                       -- Don't warn about _foo methods
+               (ptext (sLit "No explicit method nor default method for")
+                 <+> quotes (ppr sel_id)) }
+\end{code}
 
 
-mkMetaCoVars :: [PredType] -> TcM [TyVar]
-mkMetaCoVars = mapM eqPredToCoVar
-  where
-    eqPredToCoVar (EqPred ty1 ty2) = newMetaCoVar ty1 ty2
-    eqPredToCoVar _                = panic "TcInstDcls.mkMetaCoVars"
-
-tcMethods origin clas inst_tyvars' dfun_theta' inst_tys' 
-         avail_insts op_items monobinds uprags = do
-       -- Check that all the method bindings come from this class
-    let
-       sel_names = [idName sel_id | (sel_id, _) <- op_items]
-       bad_bndrs = collectHsBindBinders monobinds `minusList` sel_names
-
-    mapM (addErrTc . badMethodErr clas) bad_bndrs
-
-       -- Make the method bindings
-    let
-       mk_method_bind = mkMethodBind origin clas inst_tys' monobinds
-
-    (meth_insts, meth_infos) <- mapAndUnzipM mk_method_bind op_items
-
-       -- And type check them
-       -- It's really worth making meth_insts available to the tcMethodBind
-       -- Consider     instance Monad (ST s) where
-       --                {-# INLINE (>>) #-}
-       --                (>>) = ...(>>=)...
-       -- If we don't include meth_insts, we end up with bindings like this:
-       --      rec { dict = MkD then bind ...
-       --            then = inline_me (... (GHC.Base.>>= dict) ...)
-       --            bind = ... }
-       -- The trouble is that (a) 'then' and 'dict' are mutually recursive, 
-       -- and (b) the inline_me prevents us inlining the >>= selector, which
-       -- would unravel the loop.  Result: (>>) ends up as a loop breaker, and
-       -- is not inlined across modules. Rather ironic since this does not
-       -- happen without the INLINE pragma!  
-       --
-       -- Solution: make meth_insts available, so that 'then' refers directly
-       --           to the local 'bind' rather than going via the dictionary.
-       --
-       -- BUT WATCH OUT!  If the method type mentions the class variable, then
-       -- this optimisation is not right.  Consider
-       --      class C a where
-       --        op :: Eq a => a
-       --
-       --      instance C Int where
-       --        op = op
-       -- The occurrence of 'op' on the rhs gives rise to a constraint
-       --      op at Int
-       -- The trouble is that the 'meth_inst' for op, which is 'available', also
-       -- looks like 'op at Int'.  But they are not the same.
-    let
-       prag_fn        = mkPragFun uprags
-       all_insts      = avail_insts ++ catMaybes meth_insts
-       sig_fn n       = Just []        -- No scoped type variables, but every method has
-                                       -- a type signature, in effect, so that we check
-                                       -- the method has the right type
-       tc_method_bind = tcMethodBind inst_tyvars' dfun_theta' all_insts sig_fn prag_fn
-       meth_ids       = [meth_id | (_,meth_id,_) <- meth_infos]
-
-    meth_binds_s <- mapM tc_method_bind meth_infos
+Note [Export helper functions]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+We arrange to export the "helper functions" of an instance declaration,
+so that they are not subject to preInlineUnconditionally, even if their
+RHS is trivial.  Reason: they are mentioned in the DFunUnfolding of
+the dict fun as Ids, not as CoreExprs, so we can't substitute a 
+non-variable for them.
+
+We could change this by making DFunUnfoldings have CoreExprs, but it
+seems a bit simpler this way.
+
+Note [Default methods in instances]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Consider this
+
+   class Baz v x where
+      foo :: x -> x
+      foo y = <blah>
+
+   instance Baz Int Int
+
+From the class decl we get
+
+   $dmfoo :: forall v x. Baz v x => x -> x
+   $dmfoo y = <blah>
+
+Notice that the type is ambiguous.  That's fine, though. The instance
+decl generates
+
+   $dBazIntInt = MkBaz fooIntInt
+   fooIntInt = $dmfoo Int Int $dBazIntInt
+
+BUT this does mean we must generate the dictionary translation of
+fooIntInt directly, rather than generating source-code and
+type-checking it.  That was the bug in Trac #1061. In any case it's
+less work to generate the translated version!
+
+Note [INLINE and default methods]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Default methods need special case.  They are supposed to behave rather like
+macros.  For exmample
+
+  class Foo a where
+    op1, op2 :: Bool -> a -> a
+
+    {-# INLINE op1 #-}
+    op1 b x = op2 (not b) x
+
+  instance Foo Int where
+    -- op1 via default method
+    op2 b x = <blah>
    
    
-    return (meth_ids, unionManyBags meth_binds_s)
-\end{code}
+The instance declaration should behave
 
 
+   just as if 'op1' had been defined with the
+   code, and INLINE pragma, from its original
+   definition. 
 
 
-               ------------------------------
-       [Inline dfuns] Inlining dfuns unconditionally
-               ------------------------------
-
-The code above unconditionally inlines dict funs.  Here's why.
-Consider this program:
-
-    test :: Int -> Int -> Bool
-    test x y = (x,y) == (y,x) || test y x
-    -- Recursive to avoid making it inline.
-
-This needs the (Eq (Int,Int)) instance.  If we inline that dfun
-the code we end up with is good:
-
-    Test.$wtest =
-       \r -> case ==# [ww ww1] of wild {
-               PrelBase.False -> Test.$wtest ww1 ww;
-               PrelBase.True ->
-                 case ==# [ww1 ww] of wild1 {
-                   PrelBase.False -> Test.$wtest ww1 ww;
-                   PrelBase.True -> PrelBase.True [];
-                 };
-           };
-    Test.test = \r [w w1]
-           case w of w2 {
-             PrelBase.I# ww ->
-                 case w1 of w3 { PrelBase.I# ww1 -> Test.$wtest ww ww1; };
-           };
-
-If we don't inline the dfun, the code is not nearly as good:
-
-    (==) = case PrelTup.$fEq(,) PrelBase.$fEqInt PrelBase.$fEqInt of tpl {
-             PrelBase.:DEq tpl1 tpl2 -> tpl2;
-           };
-    
-    Test.$wtest =
-       \r [ww ww1]
-           let { y = PrelBase.I#! [ww1]; } in
-           let { x = PrelBase.I#! [ww]; } in
-           let { sat_slx = PrelTup.(,)! [y x]; } in
-           let { sat_sly = PrelTup.(,)! [x y];
-           } in
-             case == sat_sly sat_slx of wild {
-               PrelBase.False -> Test.$wtest ww1 ww;
-               PrelBase.True -> PrelBase.True [];
-             };
-    
-    Test.test =
-       \r [w w1]
-           case w of w2 {
-             PrelBase.I# ww ->
-                 case w1 of w3 { PrelBase.I# ww1 -> Test.$wtest ww ww1; };
-           };
-
-Why doesn't GHC inline $fEq?  Because it looks big:
-
-    PrelTup.zdfEqZ1T{-rcX-}
-       = \ @ a{-reT-} :: * @ b{-reS-} :: *
-            zddEq{-rf6-} _Ks :: {PrelBase.Eq{-23-} a{-reT-}}
-            zddEq1{-rf7-} _Ks :: {PrelBase.Eq{-23-} b{-reS-}} ->
-            let {
-              zeze{-rf0-} _Kl :: (b{-reS-} -> b{-reS-} -> PrelBase.Bool{-3c-})
-              zeze{-rf0-} = PrelBase.zeze{-01L-}@ b{-reS-} zddEq1{-rf7-} } in
-            let {
-              zeze1{-rf3-} _Kl :: (a{-reT-} -> a{-reT-} -> PrelBase.Bool{-3c-})
-              zeze1{-rf3-} = PrelBase.zeze{-01L-} @ a{-reT-} zddEq{-rf6-} } in
-            let {
-              zeze2{-reN-} :: ((a{-reT-}, b{-reS-}) -> (a{-reT-}, b{-reS-})-> PrelBase.Bool{-3c-})
-              zeze2{-reN-} = \ ds{-rf5-} _Ks :: (a{-reT-}, b{-reS-})
-                              ds1{-rf4-} _Ks :: (a{-reT-}, b{-reS-}) ->
-                            case ds{-rf5-}
-                            of wild{-reW-} _Kd { (a1{-rf2-} _Ks, a2{-reZ-} _Ks) ->
-                            case ds1{-rf4-}
-                            of wild1{-reX-} _Kd { (b1{-rf1-} _Ks, b2{-reY-} _Ks) ->
-                            PrelBase.zaza{-r4e-}
-                              (zeze1{-rf3-} a1{-rf2-} b1{-rf1-})
-                              (zeze{-rf0-} a2{-reZ-} b2{-reY-})
-                            }
-                            } } in     
-            let {
-              a1{-reR-} :: ((a{-reT-}, b{-reS-})-> (a{-reT-}, b{-reS-})-> PrelBase.Bool{-3c-})
-              a1{-reR-} = \ a2{-reV-} _Ks :: (a{-reT-}, b{-reS-})
-                           b1{-reU-} _Ks :: (a{-reT-}, b{-reS-}) ->
-                         PrelBase.not{-r6I-} (zeze2{-reN-} a2{-reV-} b1{-reU-})
-            } in
-              PrelBase.zdwZCDEq{-r8J-} @ (a{-reT-}, b{-reS-}) a1{-reR-} zeze2{-reN-})
-
-and it's not as bad as it seems, because it's further dramatically
-simplified: only zeze2 is extracted and its body is simplified.
+That is, just as if you'd written
+
+  instance Foo Int where
+    op2 b x = <blah>
+
+    {-# INLINE op1 #-}
+    op1 b x = op2 (not b) x
+
+So for the above example we generate:
+
+
+  {-# INLINE $dmop1 #-}
+  -- $dmop1 has an InlineCompulsory unfolding
+  $dmop1 d b x = op2 d (not b) x
+
+  $fFooInt = MkD $cop1 $cop2
+
+  {-# INLINE $cop1 #-}
+  $cop1 = $dmop1 $fFooInt
+
+  $cop2 = <blah>
+
+Note carefullly:
+
+* We *copy* any INLINE pragma from the default method $dmop1 to the
+  instance $cop1.  Otherwise we'll just inline the former in the
+  latter and stop, which isn't what the user expected
+
+* Regardless of its pragma, we give the default method an 
+  unfolding with an InlineCompulsory source. That means
+  that it'll be inlined at every use site, notably in
+  each instance declaration, such as $cop1.  This inlining
+  must happen even though 
+    a) $dmop1 is not saturated in $cop1
+    b) $cop1 itself has an INLINE pragma
+
+  It's vital that $dmop1 *is* inlined in this way, to allow the mutual
+  recursion between $fooInt and $cop1 to be broken
+
+* To communicate the need for an InlineCompulsory to the desugarer
+  (which makes the Unfoldings), we use the IsDefaultMethod constructor
+  in TcSpecPrags.
 
 
 %************************************************************************
 
 
 %************************************************************************
-%*                                                                     *
+%*                                                                      *
 \subsection{Error messages}
 \subsection{Error messages}
-%*                                                                     *
+%*                                                                      *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-instDeclCtxt1 hs_inst_ty 
+instDeclCtxt1 :: LHsType Name -> SDoc
+instDeclCtxt1 hs_inst_ty
   = inst_decl_ctxt (case unLoc hs_inst_ty of
   = inst_decl_ctxt (case unLoc hs_inst_ty of
-                       HsForAllTy _ _ _ (L _ (HsPredTy pred)) -> ppr pred
-                       HsPredTy pred                    -> ppr pred
-                       other                            -> ppr hs_inst_ty)     -- Don't expect this
+                        HsForAllTy _ _ _ (L _ (HsPredTy pred)) -> ppr pred
+                        HsPredTy pred                    -> ppr pred
+                        _                                -> ppr hs_inst_ty)     -- Don't expect this
+instDeclCtxt2 :: Type -> SDoc
 instDeclCtxt2 dfun_ty
   = inst_decl_ctxt (ppr (mkClassPred cls tys))
   where
 instDeclCtxt2 dfun_ty
   = inst_decl_ctxt (ppr (mkClassPred cls tys))
   where
-    (_,_,cls,tys) = tcSplitDFunTy dfun_ty
-
-inst_decl_ctxt doc = ptext SLIT("In the instance declaration for") <+> quotes doc
+    (_,cls,tys) = tcSplitDFunTy dfun_ty
 
 
-superClassCtxt = ptext SLIT("When checking the super-classes of an instance declaration")
+inst_decl_ctxt :: SDoc -> SDoc
+inst_decl_ctxt doc = ptext (sLit "In the instance declaration for") <+> quotes doc
 
 
-atInstCtxt name = ptext SLIT("In the associated type instance for") <+> 
-                 quotes (ppr name)
+atInstCtxt :: Name -> SDoc
+atInstCtxt name = ptext (sLit "In the associated type instance for") <+>
+                  quotes (ppr name)
 
 
-mustBeVarArgErr ty = 
-  sep [ ptext SLIT("Arguments that do not correspond to a class parameter") <+>
-        ptext SLIT("must be variables")
-      , ptext SLIT("Instead of a variable, found") <+> ppr ty
+mustBeVarArgErr :: Type -> SDoc
+mustBeVarArgErr ty =
+  sep [ ptext (sLit "Arguments that do not correspond to a class parameter") <+>
+        ptext (sLit "must be variables")
+      , ptext (sLit "Instead of a variable, found") <+> ppr ty
       ]
 
       ]
 
+wrongATArgErr :: Type -> Type -> SDoc
 wrongATArgErr ty instTy =
 wrongATArgErr ty instTy =
-  sep [ ptext SLIT("Type indexes must match class instance head")
-      , ptext SLIT("Found") <+> ppr ty <+> ptext SLIT("but expected") <+>
-         ppr instTy
+  sep [ ptext (sLit "Type indexes must match class instance head")
+      , ptext (sLit "Found") <+> quotes (ppr ty)
+        <+> ptext (sLit "but expected") <+> quotes (ppr instTy)
       ]
 \end{code}
       ]
 \end{code}