Fix Trac #3012: allow more free-wheeling in standalone deriving
[ghc-hetmet.git] / compiler / typecheck / TcInstDcls.lhs
index daf611a..c35e2d6 100644 (file)
@@ -21,22 +21,23 @@ import FamInst
 import FamInstEnv
 import TcDeriv
 import TcEnv
 import FamInstEnv
 import TcDeriv
 import TcEnv
+import RnEnv   ( lookupGlobalOccRn )
+import RnSource ( addTcgDUs )
 import TcHsType
 import TcUnify
 import TcSimplify
 import Type
 import Coercion
 import TyCon
 import TcHsType
 import TcUnify
 import TcSimplify
 import Type
 import Coercion
 import TyCon
-import TypeRep
 import DataCon
 import Class
 import Var
 import DataCon
 import Class
 import 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 Util
 import Outputable
 import Bag
@@ -47,6 +48,8 @@ import FastString
 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
@@ -59,67 +62,232 @@ 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"
+       {-# 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. $dmop2 [a] (df_i a d) 
+
+       -- The dictionary function itself
+       {-# INLINE df_i #-}     -- Always inline dictionary functions
+       df_i :: forall a. C a -> C [a]
+       df_i = /\a. \d:C a. letrec d' = MkC (op1_i  a   d)
+                                            ($dmop2 [a] d')
+                           in d'
+               -- But see Note [Default methods in instances]
+               -- We can't apply the type checker to the default-method call
+
+* The dictionary function itself is inlined as vigorously as we
+  possibly can, so that we expose that dictionary constructor to
+  selectors as much as poss.  That is why the op_i stuff is in 
+  *separate* bindings, so that the df_i binding is small enough
+  to inline.  See Note [Inline dfuns unconditionally].
+
+* 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.
+  Not even once!  Else op1_i, op2_i may be inlined into df_i.
+
+* 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.  We need to fix this somehow -- perhaps allowing inlining
+  of INLINE functions inside other INLINE functions.
+
+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 = ...
+  intance 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 variales 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>.
+
+Note [Inline 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 didn't GHC inline $fEq in those days?  Because it looked 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.
 
 
 %************************************************************************
 
 
 %************************************************************************
@@ -148,20 +316,20 @@ tcInstDecls1 tycl_decls inst_decls deriv_decls
 
                 -- (1) Do class and family instance declarations
        ; let { idxty_decls = filter (isFamInstDecl . unLoc) tycl_decls }
 
                 -- (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
+       ; local_info_tycons <- mapAndRecoverM tcLocalInstDecl1  inst_decls
+       ; idx_tycons        <- mapAndRecoverM 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
+       ; 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
              ; clas_decls      = filter (isClassDecl.unLoc) tycl_decls
-             ; implicit_things = concatMap implicitTyThings at_idx_tycon
+             ; implicit_things = concatMap implicitTyThings at_idx_tycons
+            ; aux_binds       = mkAuxBinds at_idx_tycons
              }
 
                 -- (2) Add the tycons of indexed types and their implicit
                 --     tythings to the global environment
              }
 
                 -- (2) Add the tycons of indexed types and their implicit
                 --     tythings to the global environment
-       ; tcExtendGlobalEnv (at_idx_tycon ++ implicit_things) $ do {
+       ; tcExtendGlobalEnv (at_idx_tycons ++ implicit_things) $ do {
 
                 -- (3) Instances from generic class declarations
        ; generic_inst_info <- getGenericInstances clas_decls
 
                 -- (3) Instances from generic class declarations
        ; generic_inst_info <- getGenericInstances clas_decls
@@ -171,9 +339,9 @@ tcInstDecls1 tycl_decls inst_decls deriv_decls
                 --   a) local instance decls
                 --   b) generic instances
                 --   c) local family instance decls
                 --   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 {
+       ; 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
 
                 -- (4) Compute instances from "deriving" clauses;
                 -- This stuff computes a context for the derived instance
@@ -183,15 +351,13 @@ tcInstDecls1 tycl_decls inst_decls deriv_decls
         failIfErrsM            -- If the addInsts stuff gave any errors, don't
                                -- try the deriving stuff, becuase that may give
                                -- more errors still
         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) <- tcDeriving tycl_decls inst_decls
-                                                      deriv_decls
-       ; addInsts deriv_inst_info   $ do {
-
-       ; gbl_env <- getGblEnv
-       ; return (gbl_env,
+       ; (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,
                   generic_inst_info ++ deriv_inst_info ++ local_info,
-                  deriv_binds)
-    }}}}}}
+                  aux_binds `plusHsValBinds` 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,
   where
     -- Make sure that toplevel type instance are not for associated types.
     -- !!!TODO: Need to perform this check for the TyThing of type functions,
@@ -203,12 +369,11 @@ tcInstDecls1 tycl_decls inst_decls deriv_decls
                addErr $ assocInClassErr (tcdName decl)
          ; return tything
          }
                addErr $ assocInClassErr (tcdName decl)
          ; return tything
          }
-    isAssocFamily (Just (ATyCon tycon)) =
+    isAssocFamily (ATyCon tycon) =
       case tyConFamInst_maybe tycon of
         Nothing       -> panic "isAssocFamily: no family?!?"
         Just (fam, _) -> isTyConAssoc fam
       case tyConFamInst_maybe tycon of
         Nothing       -> panic "isAssocFamily: no family?!?"
         Just (fam, _) -> isTyConAssoc fam
-    isAssocFamily (Just _             ) = panic "isAssocFamily: no tycon?!?"
-    isAssocFamily Nothing               = False
+    isAssocFamily _ = panic "isAssocFamily: no tycon?!?"
 
 assocInClassErr :: Name -> SDoc
 assocInClassErr name =
 
 assocInClassErr :: Name -> SDoc
 assocInClassErr name =
@@ -230,15 +395,13 @@ addFamInsts tycons thing_inside
 
 \begin{code}
 tcLocalInstDecl1 :: LInstDecl Name
 
 \begin{code}
 tcLocalInstDecl1 :: LInstDecl Name
-                 -> TcM ([InstInfo Name], [TyThing]) -- [] if there was an error
+                 -> 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))
         -- 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))
-  = -- Prime error recovery, set source location
-    recoverM (return ([], []))          $
-    setSrcSpan loc                     $
+  = setSrcSpan loc                     $
     addErrCtxt (instDeclCtxt1 poly_ty)  $
 
     do  { is_boot <- tcIsHsBoot
     addErrCtxt (instDeclCtxt1 poly_ty)  $
 
     do  { is_boot <- tcIsHsBoot
@@ -247,14 +410,16 @@ tcLocalInstDecl1 (L loc (InstDecl poly_ty binds uprags ats))
 
         ; (tyvars, theta, tau) <- tcHsInstHead poly_ty
 
 
         ; (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
         -- 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)
+
+        -- Next, process any associated types.
+        ; idx_tycons <- recoverM (return []) $
+                    do { idx_tycons <- checkNoErrs $ mapAndRecoverM tcFamInstDecl 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.)
 
         -- Finally, construct the Core representation of the instance.
         -- (This no longer includes the associated types.)
@@ -266,9 +431,9 @@ tcLocalInstDecl1 (L loc (InstDecl poly_ty binds uprags ats))
               dfun           = mkDictFunId dfun_name tyvars theta' clas inst_tys
               ispec          = mkLocalInstance dfun overlap_flag
 
               dfun           = mkDictFunId dfun_name tyvars theta' clas inst_tys
               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
         }
   where
     -- We pass in the source form and the type checked form of the ATs.  We
@@ -277,7 +442,7 @@ tcLocalInstDecl1 (L loc (InstDecl poly_ty binds uprags ats))
     checkValidAndMissingATs :: Class
                             -> ([TyVar], [TcType])     -- instance types
                             -> [(LTyClDecl Name,       -- source form of AT
     checkValidAndMissingATs :: Class
                             -> ([TyVar], [TcType])     -- instance types
                             -> [(LTyClDecl Name,       -- source form of AT
-                                 Maybe TyThing)]       -- Core 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
                             -> TcM ()
     checkValidAndMissingATs clas inst_tys ats
       = do { -- Issue a warning for each class AT that is not defined in this
@@ -295,13 +460,11 @@ tcLocalInstDecl1 (L loc (InstDecl poly_ty binds uprags ats))
            ; mapM_ (checkIndexes clas inst_tys) ats
            }
 
            ; mapM_ (checkIndexes clas inst_tys) ats
            }
 
-    checkIndexes _    _        (_, Nothing)             =
-      return () -- skip, we already had an error here
-    checkIndexes clas inst_tys (hsAT, Just (ATyCon tycon)) =
+    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)
     checkIndexes _ _ _ = panic "checkIndexes"
 
     checkIndexes' clas (instTvs, instTys) hsAT (atTvs, atTys)
@@ -311,8 +474,8 @@ tcLocalInstDecl1 (L loc (InstDecl poly_ty binds uprags ats))
         addErrCtxt (atInstCtxt atName) $
         case find ((atName ==) . tyConName) (classATs clas) of
           Nothing     -> addErrTc $ badATErr clas atName  -- not in this class
         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
+          Just atycon ->
+            case assocTyConArgPoss_maybe atycon of
               Nothing   -> panic "checkIndexes': AT has no args poss?!?"
               Just poss ->
 
               Nothing   -> panic "checkIndexes': AT has no args poss?!?"
               Just poss ->
 
@@ -323,6 +486,13 @@ tcLocalInstDecl1 (L loc (InstDecl poly_ty binds uprags ats))
                 -- 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.
                 -- 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.
+               --
+               -- 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 (1), `poss' contains a permutation vector to extract the
                 -- class parameters in the right order.
@@ -367,7 +537,7 @@ tcLocalInstDecl1 (L loc (InstDecl poly_ty binds uprags ats))
 
 %************************************************************************
 %*                                                                      *
 
 %************************************************************************
 %*                                                                      *
-\subsection{Type-checking instance declarations, pass 2}
+      Type-checking instance declarations, pass 2
 %*                                                                      *
 %************************************************************************
 
 %*                                                                      *
 %************************************************************************
 
@@ -393,72 +563,21 @@ tcInstDecls2 tycl_decls inst_decls
                       unionManyBags inst_binds_s
         ; tcl_env <- getLclEnv -- Default method Ids in here
         ; return (binds, tcl_env) }
                       unionManyBags inst_binds_s
         ; tcl_env <- getLclEnv -- Default method Ids in here
         ; return (binds, tcl_env) }
-\end{code}
-
-======= New documentation starts here (Sept 92) ==============
-
-The main purpose of @tcInstDecl2@ is to return a @HsBinds@ which defines
-the dictionary function for this instance declaration. For example
-
-        instance Foo a => Foo [a] where
-                op1 x = ...
-                op2 y = ...
-
-might generate something like
-
-        dfun.Foo.List dFoo_a = let op1 x = ...
-                                   op2 y = ...
-                               in
-                                   Dict [op1, op2]
-
-HOWEVER, if the instance decl has no context, then it returns a
-bigger @HsBinds@ with declarations for each method.  For example
 
 
-        instance Foo [a] where
-                op1 x = ...
-                op2 y = ...
-
-might produce
-
-        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 = ...
-
-This group may be mutually recursive, because (for example) there may
-be no method supplied for op2 in which case we'll get
-
-        const.Foo.op2.List a = default.Foo.op2 (dfun.Foo.List a)
-
-that is, the default method applied to the dictionary at this type.
-What we actually produce in either case is:
-
-        AbsBinds [a] [dfun_theta_dicts]
-                 [(dfun.Foo.List, d)] ++ (maybe) [(const.Foo.op1.List, op1), ...]
-                 { d = (sd1,sd2, ..., op1, op2, ...)
-                   op1 = ...
-                   op2 = ...
-                 }
-
-The "maybe" says that we only ask AbsBinds to make global constant methods
-if the dfun_theta is empty.
-
-For an instance declaration, say,
-
-        instance (C1 a, C2 b) => C (T a b) where
-                ...
-
-where the {\em immediate} superclasses of C are D1, D2, we build a dictionary
-function whose type is
-
-        (C1 a, C2 b, D1 (T a b), D2 (T a b)) => C (T a b)
-
-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.
+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}
 
 
 \begin{code}
 
 
 \begin{code}
-tcInstDecl2 :: InstInfo Name -> TcM (LHsBinds Id)
+tc_inst_decl2 :: Id -> InstBindings Name -> TcM (LHsBinds Id)
 -- Returns a binding for the dfun
 
 ------------------------
 -- Returns a binding for the dfun
 
 ------------------------
@@ -468,7 +587,7 @@ tcInstDecl2 :: InstInfo Name -> TcM (LHsBinds Id)
 --      newtype N a = MkN (Tree [a]) deriving( Foo Int )
 --
 -- The newtype gives an FC axiom looking like
 --      newtype N a = MkN (Tree [a]) deriving( Foo Int )
 --
 -- The newtype gives an FC axiom looking like
---      axiom CoN a ::  N a :=: Tree [a]
+--      axiom CoN a ::  N a ~ Tree [a]
 --   (see Note [Newtype coercions] in TyCon for this unusual form of axiom)
 --
 -- So all need is to generate a binding looking like:
 --   (see Note [Newtype coercions] in TyCon for this unusual form of axiom)
 --
 -- So all need is to generate a binding looking like:
@@ -480,68 +599,69 @@ tcInstDecl2 :: InstInfo Name -> TcM (LHsBinds Id)
 -- If there are no superclasses, matters are simpler, because we don't need the case
 -- see Note [Newtype deriving superclasses] in TcDeriv.lhs
 
 -- 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
+tc_inst_decl2 dfun_id (NewTypeDerived coi)
+  = do  { let rigid_info   = InstSkol
               origin       = SigOrigin rigid_info
               inst_ty      = idType dfun_id
               origin       = SigOrigin rigid_info
               inst_ty      = idType dfun_id
-        ; (tvs, theta, inst_head_ty) <- tcSkolSigType rigid_info inst_ty
+        ; (inst_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, _, _) = classBigSig cls
               cls_tycon = classTyCon cls
               sc_theta' = substTheta (zipOpenTvSubst class_tyvars cls_inst_tys) sc_theta
                 -- inst_head_ty is a PredType
 
         ; let (cls, cls_inst_tys) = tcSplitDFunHead inst_head_ty
               (class_tyvars, sc_theta, _, _) = 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
               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)
+              (rep_ty, wrapper) 
+                = case coi of
+                    IdCo   -> (last_ty, idHsWrapper)
+                    ACo co -> (snd (coercionKind co), WpCast (mk_full_coercion co))
+
+                -----------------------
+                --        mk_full_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
+
+             mk_full_coercion co = mkTyConApp cls_tycon 
+                                        (initial_cls_inst_tys ++ [mkSymCoercion co])
+                 -- Full coercion : (Foo Int (Tree [a]) ~ Foo Int (N a)
+
+              rep_pred = mkClassPred cls (initial_cls_inst_tys ++ [rep_ty])
+                 -- In our example, rep_pred is (Foo Int (Tree [a]))
 
 
-        ; inst_loc   <- getInstLoc origin
         ; sc_loc     <- getInstLoc InstScOrigin
         ; sc_loc     <- getInstLoc InstScOrigin
-        ; dfun_dicts <- newDictBndrs inst_loc theta
         ; sc_dicts   <- newDictBndrs sc_loc sc_theta'
         ; sc_dicts   <- newDictBndrs sc_loc sc_theta'
-        ; this_dict  <- newDictBndr inst_loc (mkClassPred cls cls_inst_tys)
+        ; inst_loc   <- getInstLoc origin
+        ; dfun_dicts <- newDictBndrs inst_loc theta
         ; rep_dict   <- newDictBndr inst_loc rep_pred
         ; rep_dict   <- newDictBndr inst_loc rep_pred
+        ; this_dict  <- newDictBndr inst_loc (mkClassPred cls cls_inst_tys)
 
         -- Figure out bindings for the superclass context from dfun_dicts
         -- Don't include this_dict in the 'givens', else
 
         -- 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_dicts get bound by just selecting from this_dict!!
         ; sc_binds <- addErrCtxt superClassCtxt $
         ; sc_binds <- addErrCtxt superClassCtxt $
-                      tcSimplifySuperClasses inst_loc dfun_dicts (rep_dict:sc_dicts)
+                      tcSimplifySuperClasses inst_loc this_dict dfun_dicts 
+                                            (rep_dict:sc_dicts)
+
+       -- It's possible that the superclass stuff might unified something
+       -- in the envt with one of the clas_tyvars
+       ; checkSigTyVars inst_tvs'
 
 
-        ; let coerced_rep_dict = mkHsWrap the_coercion (HsVar (instToId rep_dict))
+        ; let coerced_rep_dict = wrapId wrapper (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 $
 
         ; 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, [])]
+                  AbsBinds inst_tvs' (map instToVar dfun_dicts)
+                            [(inst_tvs', dfun_id, instToId this_dict, [])]
                             (dict_bind `consBag` sc_binds)) }
   where
       -----------------------
                             (dict_bind `consBag` sc_binds)) }
   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 })
       --     (make_body C tys scs coreced_rep_dict)
       --                returns
       --     (case coerced_rep_dict of { C _ ops -> C scs ops })
@@ -578,274 +698,249 @@ tcInstDecl2 (InstInfo { iSpec = ispec, iBinds = NewTypeDerived })
 ------------------------
 -- Ordinary instances
 
 ------------------------
 -- Ordinary instances
 
-tcInstDecl2 (InstInfo { iSpec = ispec, iBinds = VanillaInst monobinds uprags })
-  = let
-        dfun_id    = instanceDFunId ispec
-        rigid_info = InstSkol
-        inst_ty    = idType dfun_id
-        loc        = getSrcSpan dfun_id
-    in
-         -- Prime error recovery
-    recoverM (return emptyLHsBinds)             $
-    setSrcSpan loc                              $
-    addErrCtxt (instDeclCtxt2 (idType dfun_id)) $ do
+tc_inst_decl2 dfun_id (VanillaInst monobinds uprags standalone_deriv)
+  = do { let rigid_info = InstSkol
+             inst_ty    = idType dfun_id
 
         -- Instantiate the instance decl with skolem constants
 
         -- Instantiate the instance decl with skolem constants
-    (inst_tyvars', dfun_theta', inst_head') <- tcSkolSigType rigid_info inst_ty
+       ; (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!
                 -- 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
+       ; 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'
+             -- Instantiate the super-class context with inst_tys
+            sc_theta' = substTheta (zipOpenTvSubst class_tyvars inst_tys') sc_theta
+            origin    = SigOrigin rigid_info
 
          -- Create dictionary Ids from the specified instance contexts.
 
          -- 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')
+       ; sc_loc     <- getInstLoc InstScOrigin
+       ; sc_dicts   <- newDictOccs sc_loc sc_theta'            -- These are wanted
+       ; inst_loc   <- getInstLoc origin
+       ; dfun_dicts <- newDictBndrs inst_loc dfun_theta'       -- Includes equalities
+       ; 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
                 -- 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     = dfun_insts ++ given_sc_insts
-
-    (meth_ids, meth_binds) <- tcMethods origin clas inst_tyvars'
-                                 dfun_theta' inst_tys' this_dict 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
-  where
-    unEqPred (EqPred ty1 ty2) = (ty1, ty2)
-    unEqPred _                = panic "TcInstDcls.mkCoVars"
-
-mkMetaCoVars :: [PredType] -> TcM [TyVar]
-mkMetaCoVars = mapM eqPredToCoVar
-  where
-    eqPredToCoVar (EqPred ty1 ty2) = newMetaCoVar ty1 ty2
-    eqPredToCoVar _                = panic "TcInstDcls.mkMetaCoVars"
-
-tcMethods :: InstOrigin -> Class -> [TcTyVar] -> TcThetaType -> [TcType]
-          -> Inst -> [Inst] -> [(Id, DefMeth)] -> LHsBindsLR Name Name
-          -> [LSig Name]
-          -> TcM ([Id], Bag (LHsBind Id))
-tcMethods origin clas inst_tyvars' dfun_theta' inst_tys'
-          this_dict extra_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_id (sel_id, _) = mkMethId origin clas sel_id inst_tys'
-
-    (meth_insts, meth_ids) <- mapAndUnzipM mk_method_id 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      = extra_insts ++ catMaybes meth_insts
-        sig_fn _       = 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 origin inst_tyvars' dfun_theta' this_dict 
-                                     all_insts sig_fn prag_fn monobinds
-
-    meth_binds_s <- zipWithM tc_method_bind op_items meth_ids
-
-    return (meth_ids, unionManyBags meth_binds_s)
+       ; let this_dict_id  = instToId this_dict
+            dfun_lam_vars = map instToVar dfun_dicts   -- Includes equalities
+            prag_fn    = mkPragFun uprags 
+             loc        = getSrcSpan dfun_id
+            tc_meth    = tcInstanceMethod loc standalone_deriv 
+                                 clas inst_tyvars' dfun_dicts
+                                dfun_theta' inst_tys'
+                                this_dict dfun_id
+                                prag_fn monobinds
+       ; (meth_exprs, meth_binds) <- tcExtendTyVarEnv inst_tyvars'  $
+                               mapAndUnzipM tc_meth op_items 
+
+         -- Figure out bindings for the superclass context
+         -- Don't include this_dict in the 'givens', else
+         -- sc_dicts get bound by just selecting  from this_dict!!
+       ; sc_binds <- addErrCtxt superClassCtxt $
+                     tcSimplifySuperClasses inst_loc this_dict dfun_dicts sc_dicts
+               -- Note [Recursive superclasses]
+
+       -- It's possible that the superclass stuff might unified something
+       -- in the envt with one of the inst_tyvars'
+       ; checkSigTyVars inst_tyvars'
+
+       -- Deal with 'SPECIALISE instance' pragmas
+       ;  prags <- tcPrags dfun_id (filter isSpecInstLSig uprags)
+
+       -- Create the result bindings
+       ; let dict_constr   = classDataCon clas
+             inline_prag | null dfun_dicts  = []
+                         | otherwise        = [L loc (InlinePrag (alwaysInlineSpec FunLike))]
+                     -- 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
+
+             sc_dict_vars  = map instToVar sc_dicts
+             dict_bind     = L loc (VarBind this_dict_id dict_rhs)
+             dict_rhs      = foldl (\ f a -> L loc (HsApp f (L loc a))) inst_constr meth_exprs
+            inst_constr   = L loc $ wrapId (mkWpApps sc_dict_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.
+
+
+             main_bind = noLoc $ AbsBinds
+                                 inst_tyvars'
+                                 dfun_lam_vars
+                                 [(inst_tyvars', dfun_id, this_dict_id, inline_prag ++ prags)]
+                                 (dict_bind `consBag` sc_binds)
+
+       ; showLIE (text "instance")
+       ; return (main_bind `consBag` unionManyBags meth_binds) }
 \end{code}
 
 \end{code}
 
+Note [Recursive superclasses]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+See Trac #1470 for why we would *like* to add "this_dict" to the 
+available instances here.  But we can't do so because then the superclases
+get satisfied by selection from this_dict, and that leads to an immediate
+loop.  What we need is to add this_dict to Avails without adding its 
+superclasses, and we currently have no way to do that.
 
 
-                ------------------------------
-        [Inline dfuns] Inlining dfuns unconditionally
-                ------------------------------
 
 
-The code above unconditionally inlines dict funs.  Here's why.
-Consider this program:
+%************************************************************************
+%*                                                                      *
+      Type-checking an instance method
+%*                                                                      *
+%************************************************************************
 
 
-    test :: Int -> Int -> Bool
-    test x y = (x,y) == (y,x) || test y x
-    -- Recursive to avoid making it inline.
+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
 
 
-This needs the (Eq (Int,Int)) instance.  If we inline that dfun
-the code we end up with is good:
+\begin{code}
+tcInstanceMethod :: SrcSpan -> Bool -> Class -> [TcTyVar] -> [Inst]
+                -> TcThetaType -> [TcType]
+                -> Inst -> Id
+                -> TcPragFun -> LHsBinds Name 
+                -> (Id, DefMeth)
+                -> TcM (HsExpr Id, LHsBinds Id)
+       -- The returned inst_meth_ids all have types starting
+       --      forall tvs. theta => ...
+
+tcInstanceMethod loc standalone_deriv clas tyvars dfun_dicts theta inst_tys 
+                this_dict dfun_id prag_fn binds_in (sel_id, dm_info)
+  = do { cloned_this <- cloneDict this_dict
+               -- Need to clone the dict in case it is floated out, and
+               -- then clashes with its friends
+       ; uniq1 <- newUnique
+       ; let local_meth_name = mkInternalName uniq1 sel_occ loc   -- Same OccName
+             this_dict_bind  = L loc $ VarBind (instToId cloned_this) $ 
+                               L loc $ wrapId meth_wrapper dfun_id
+             mb_this_bind | null tyvars = Nothing
+                          | otherwise   = Just (cloned_this, this_dict_bind)
+               -- Only need the this_dict stuff if there are type variables
+               -- involved; otherwise overlap is not possible
+               -- See Note [Subtle interaction of recursion and overlap]       
+
+             tc_body rn_bind 
+                = add_meth_ctxt rn_bind $
+                  do { (meth_id, tc_binds) <- tcInstanceMethodBody 
+                                               InstSkol clas tyvars dfun_dicts theta inst_tys
+                                               mb_this_bind sel_id 
+                                               local_meth_name
+                                               meth_sig_fn meth_prag_fn rn_bind
+                    ; return (wrapId meth_wrapper meth_id, tc_binds) }
+
+       ; case (findMethodBind sel_name local_meth_name binds_in, dm_info) of
+               -- There is a user-supplied method binding, so use it
+           (Just user_bind, _) -> tc_body user_bind
+
+               -- The user didn't supply a method binding, so we have to make 
+               -- up a default binding, in a way depending on the default-method info
+
+           (Nothing, GenDefMeth) -> do         -- Derivable type classes stuff
+                       { meth_bind <- mkGenericDefMethBind clas inst_tys sel_id local_meth_name
+                       ; tc_body meth_bind }
+
+           (Nothing, NoDefMeth) -> do          -- No default method in the class
+                       { warn <- doptM Opt_WarnMissingMethods          
+                        ; warnTc (warn  -- Warn only if -fwarn-missing-methods
+                                 && not (startsWithUnderscore (getOccName sel_id)))
+                                       -- Don't warn about _foo methods
+                                omitted_meth_warn
+                       ; return (error_rhs, emptyBag) }
+
+           (Nothing, DefMeth) -> do    -- An polymorphic default method
+                       {   -- Build the typechecked version directly, 
+                           -- without calling typecheck_method; 
+                           -- see Note [Default methods in instances]
+                         dm_name <- lookupGlobalOccRn (mkDefMethRdrName sel_name)
+                                       -- Might not be imported, but will be an OrigName
+                       ; dm_id   <- tcLookupId dm_name
+                       ; return (wrapId dm_wrapper dm_id, emptyBag) } }
+  where
+    sel_name = idName sel_id
+    sel_occ  = nameOccName sel_name
+    this_dict_id = instToId this_dict
+
+    meth_prag_fn _ = prag_fn sel_name
+    meth_sig_fn _  = Just []   -- 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!
+
+    error_rhs    = 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 ])
+
+    dm_wrapper   = WpApp this_dict_id <.> mkWpTyApps inst_tys 
+
+    omitted_meth_warn :: SDoc
+    omitted_meth_warn = ptext (sLit "No explicit method nor default method for")
+                        <+> quotes (ppr sel_id)
+
+    dfun_lam_vars = map instToVar dfun_dicts
+    meth_wrapper = mkWpApps dfun_lam_vars <.> mkWpTyApps (mkTyVarTys tyvars)
+
+       -- 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 rn_bind thing 
+      | standalone_deriv = addLandmarkErrCtxt (derivBindCtxt clas inst_tys rn_bind) thing
+      | otherwise        = thing
+
+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 ]
+\end{code}
 
 
-    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; };
-            };
+Note [Default methods in instances]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Consider this
 
 
-If we don't inline the dfun, the code is not nearly as good:
+   class Baz v x where
+      foo :: x -> x
+      foo y = y
 
 
-    (==) = case PrelTup.$fEq(,) PrelBase.$fEqInt PrelBase.$fEqInt of tpl {
-              PrelBase.:DEq tpl1 tpl2 -> tpl2;
-            };
+   instance Baz Int Int
 
 
-    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 [];
-              };
+From the class decl we get
 
 
-    Test.test =
-        \r [w w1]
-            case w of w2 {
-              PrelBase.I# ww ->
-                  case w1 of w3 { PrelBase.I# ww1 -> Test.$wtest ww ww1; };
-            };
+   $dmfoo :: forall v x. Baz v x => x -> x
 
 
-Why doesn't GHC inline $fEq?  Because it looks big:
+Notice that the type is ambiguous.  That's fine, though. The instance decl generates
 
 
-    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-})
+   $dBazIntInt = MkBaz ($dmfoo Int Int $dBazIntInt)
 
 
-and it's not as bad as it seems, because it's further dramatically
-simplified: only zeze2 is extracted and its body is simplified.
+BUT this does mean we must generate the dictionary translation directly, rather
+than generating source-code and type-checking it.  That was the bug ing
+Trac #1061. In any case it's less work to generate the translated version!
 
 
 %************************************************************************
 
 
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@@ -887,7 +982,7 @@ mustBeVarArgErr ty =
 wrongATArgErr :: Type -> Type -> SDoc
 wrongATArgErr ty instTy =
   sep [ ptext (sLit "Type indexes must match class instance head")
 wrongATArgErr :: Type -> Type -> SDoc
 wrongATArgErr ty instTy =
   sep [ ptext (sLit "Type indexes must match class instance head")
-      , ptext (sLit "Found") <+> ppr ty <+> ptext (sLit "but expected") <+>
-         ppr instTy
+      , ptext (sLit "Found") <+> quotes (ppr ty)
+        <+> ptext (sLit "but expected") <+> quotes (ppr instTy)
       ]
 \end{code}
       ]
 \end{code}