Major change in compilation of instance declarations (fix Trac #955, #2328)
[ghc-hetmet.git] / compiler / typecheck / TcMType.lhs
index bcd99b5..1addfe4 100644 (file)
@@ -9,13 +9,6 @@ This module contains monadic operations over types that contain
 mutable type variables
 
 \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 TcMType (
   TcTyVar, TcKind, TcType, TcTauType, TcThetaType, TcTyVarSet,
 
@@ -26,7 +19,8 @@ module TcMType (
   newFlexiTyVarTys,            -- Int -> Kind -> TcM [TcType]
   newKindVar, newKindVars, 
   lookupTcTyVar, LookupTyVarResult(..),
-  newMetaTyVar, readMetaTyVar, writeMetaTyVar, 
+
+  newMetaTyVar, readMetaTyVar, writeMetaTyVar, isFilledMetaTyVar,
 
   --------------------------------
   -- Boxy type variables
@@ -39,13 +33,13 @@ module TcMType (
   --------------------------------
   -- Instantiation
   tcInstTyVar, tcInstType, tcInstTyVars, tcInstBoxyTyVar,
-  tcInstSigTyVars, zonkSigTyVar,
-  tcInstSkolTyVar, tcInstSkolTyVars, tcInstSkolType, 
+  tcInstSigType,
+  tcInstSkolTyVars, tcInstSkolType, 
   tcSkolSigType, tcSkolSigTyVars, occurCheckErr,
 
   --------------------------------
   -- Checking type validity
-  Rank, UserTypeCtxt(..), checkValidType, 
+  Rank, UserTypeCtxt(..), checkValidType, checkValidMonoType,
   SourceTyCtxt(..), checkValidTheta, checkFreeness,
   checkValidInstHead, checkValidInstance, 
   checkInstTermination, checkValidTypeInst, checkTyFamFreeness,
@@ -55,9 +49,9 @@ module TcMType (
   --------------------------------
   -- Zonking
   zonkType, zonkTcPredType, 
-  zonkTcTyVar, zonkTcTyVars, zonkTcTyVarsAndFV, 
+  zonkTcTyVar, zonkTcTyVars, zonkTcTyVarsAndFV, zonkSigTyVar,
   zonkQuantifiedTyVar, zonkQuantifiedTyVars,
-  zonkTcType, zonkTcTypes, zonkTcClassConstraints, zonkTcThetaType,
+  zonkTcType, zonkTcTypes, zonkTcThetaType,
   zonkTcKindToKind, zonkTcKind, zonkTopTyVar,
 
   readKindVar, writeKindVar
@@ -78,6 +72,7 @@ import Var
 import TcRnMonad          -- TcType, amongst others
 import FunDeps
 import Name
+import VarEnv
 import VarSet
 import ErrUtils
 import DynFlags
@@ -87,8 +82,9 @@ import ListSetOps
 import UniqSupply
 import SrcLoc
 import Outputable
+import FastString
 
-import Control.Monad   ( when, unless )
+import Control.Monad
 import Data.List       ( (\\) )
 \end{code}
 
@@ -103,6 +99,7 @@ import Data.List     ( (\\) )
 tcInstType :: ([TyVar] -> TcM [TcTyVar])               -- How to instantiate the type variables
           -> TcType                                    -- Type to instantiate
           -> TcM ([TcTyVar], TcThetaType, TcType)      -- Result
+               -- (type vars (excl coercion vars), preds (incl equalities), rho)
 tcInstType inst_tyvars ty
   = case tcSplitForAllTys ty of
        ([],     rho) -> let    -- There may be overloading despite no type variables;
@@ -157,11 +154,12 @@ updateMeta tv1 ref1 ty2
        }
 
 ----------------
+checkKinds :: Bool -> TyVar -> Type -> TcM ()
 checkKinds swapped tv1 ty2
 -- We're about to unify a type variable tv1 with a non-tyvar-type ty2.
 -- ty2 has been zonked at this stage, which ensures that
 -- its kind has as much boxity information visible as possible.
-  | tk2 `isSubKind` tk1 = returnM ()
+  | tk2 `isSubKind` tk1 = return ()
 
   | otherwise
        -- Either the kinds aren't compatible
@@ -181,7 +179,7 @@ checkTauTvUpdate :: TcTyVar -> TcType -> TcM (Maybe TcType)
 --    (checkTauTvUpdate tv ty)
 -- We are about to update the TauTv tv with ty.
 -- Check (a) that tv doesn't occur in ty (occurs check)
---      (b) that ty is a monotype
+--       (b) that ty is a monotype
 -- Furthermore, in the interest of (b), if you find an
 -- empty box (BoxTv that is Flexi), fill it in with a TauTv
 -- 
@@ -218,10 +216,9 @@ checkTauTvUpdate orig_tv orig_ty
     -- closed type synonym that expands to a tau type.
     go (TyConApp tc tys)
        | isSynTyCon tc  = go_syn tc tys
-       | otherwise      = do { tys' <- mappM go tys
+       | otherwise      = do { tys' <- mapM go tys
                               ; return $ occurs (TyConApp tc) tys' }
-    go (NoteTy _ ty2)   = go ty2       -- Discard free-tyvar annotations
-    go (PredTy p)       = do { p' <- go_pred p
+    go (PredTy p)            = do { p' <- go_pred p
                               ; return $ occurs1 PredTy p' }
     go (FunTy arg res)   = do { arg' <- go arg
                               ; res' <- go res
@@ -232,7 +229,7 @@ checkTauTvUpdate orig_tv orig_ty
                -- NB the mkAppTy; we might have instantiated a
                -- type variable to a type constructor, so we need
                -- to pull the TyConApp to the top.
-    go (ForAllTy tv ty) = notMonoType orig_ty          -- (b)
+    go (ForAllTy _ _) = notMonoType orig_ty            -- (b)
 
     go (TyVarTy tv)
        | orig_tv == tv = return $ Left False           -- (a)
@@ -257,7 +254,7 @@ checkTauTvUpdate orig_tv orig_ty
                  Flexi -> case box of
                                BoxTv -> do { ty <- fillBoxWithTau tv ref
                                             ; return $ Right ty }
-                               other -> return $ Right (TyVarTy tv)
+                               _     -> return $ Right (TyVarTy tv)
             }
 
        -- go_syn is called for synonyms only
@@ -266,7 +263,7 @@ checkTauTvUpdate orig_tv orig_ty
        | not (isTauTyCon tc)
        = notMonoType orig_ty   -- (b) again
        | otherwise
-       = do { (msgs, mb_tys') <- tryTc (mapM go tys)
+       = do { (_msgs, mb_tys') <- tryTc (mapM go tys)
             ; case mb_tys' of
 
                 -- we had a type error => forall in type parameters
@@ -342,23 +339,24 @@ Rather, we should bind t to () (= non_var_ty2).
 Error mesages in case of kind mismatch.
 
 \begin{code}
-unifyKindMisMatch ty1 ty2
-  = zonkTcKind ty1     `thenM` \ ty1' ->
-    zonkTcKind ty2     `thenM` \ ty2' ->
+unifyKindMisMatch :: TcKind -> TcKind -> TcM ()
+unifyKindMisMatch ty1 ty2 = do
+    ty1' <- zonkTcKind ty1
+    ty2' <- zonkTcKind ty2
     let
-       msg = hang (ptext SLIT("Couldn't match kind"))
+       msg = hang (ptext (sLit "Couldn't match kind"))
                   2 (sep [quotes (ppr ty1'), 
-                          ptext SLIT("against"), 
+                          ptext (sLit "against"), 
                           quotes (ppr ty2')])
-    in
     failWithTc msg
 
+unifyKindCtxt :: Bool -> TyVar -> Type -> TidyEnv -> TcM (TidyEnv, SDoc)
 unifyKindCtxt swapped tv1 ty2 tidy_env -- not swapped => tv1 expected, ty2 inferred
        -- tv1 and ty2 are zonked already
-  = returnM msg
+  = return msg
   where
-    msg = (env2, ptext SLIT("When matching the kinds of") <+> 
-                sep [quotes pp_expected <+> ptext SLIT("and"), quotes pp_actual])
+    msg = (env2, ptext (sLit "When matching the kinds of") <+> 
+                sep [quotes pp_expected <+> ptext (sLit "and"), quotes pp_actual])
 
     (pp_expected, pp_actual) | swapped   = (pp2, pp1)
                             | otherwise = (pp1, pp2)
@@ -381,7 +379,7 @@ occurCheckErr ty containingTy
              extra = sep [ppr tidy_ty1, char '=', ppr tidy_ty2]
        ; failWithTcM (env2, hang msg 2 extra) }
   where
-    msg = ptext SLIT("Occurs check: cannot construct the infinite type:")
+    msg = ptext (sLit "Occurs check: cannot construct the infinite type:")
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -394,7 +392,7 @@ occurCheckErr ty containingTy
 newCoVars :: [(TcType,TcType)] -> TcM [CoVar]
 newCoVars spec
   = do { us <- newUniqueSupply 
-       ; return [ mkCoVar (mkSysTvName uniq FSLIT("co"))
+       ; return [ mkCoVar (mkSysTvName uniq (fsLit "co"))
                           (mkCoKind ty1 ty2)
                 | ((ty1,ty2), uniq) <- spec `zip` uniqsFromSupply us] }
 
@@ -407,7 +405,7 @@ newKindVar = do     { uniq <- newUnique
                ; return (mkTyVarTy (mkKindVar uniq ref)) }
 
 newKindVars :: Int -> TcM [TcKind]
-newKindVars n = mappM (\ _ -> newKindVar) (nOfThem n ())
+newKindVars n = mapM (\ _ -> newKindVar) (nOfThem n ())
 \end{code}
 
 
@@ -432,17 +430,17 @@ tcSkolSigTyVars :: SkolemInfo -> [TyVar] -> [TcTyVar]
 tcSkolSigTyVars info tyvars = [ mkSkolTyVar (tyVarName tv) (tyVarKind tv) info
                              | tv <- tyvars ]
 
-tcInstSkolTyVar :: SkolemInfo -> Maybe SrcSpan -> TyVar -> TcM TcTyVar
+tcInstSkolTyVar :: SkolemInfo -> (Name -> SrcSpan) -> TyVar -> TcM TcTyVar
 -- Instantiate the tyvar, using 
 --     * the occ-name and kind of the supplied tyvar, 
 --     * the unique from the monad,
 --     * the location either from the tyvar (mb_loc = Nothing)
 --       or from mb_loc (Just loc)
-tcInstSkolTyVar info mb_loc tyvar
+tcInstSkolTyVar info get_loc tyvar
   = do { uniq <- newUnique
        ; let old_name = tyVarName tyvar
              kind     = tyVarKind tyvar
-             loc      = mb_loc `orElse` getSrcSpan old_name
+             loc      = get_loc old_name
              new_name = mkInternalName uniq (nameOccName old_name) loc
        ; return (mkSkolTyVar new_name kind info) }
 
@@ -450,12 +448,21 @@ tcInstSkolTyVars :: SkolemInfo -> [TyVar] -> TcM [TcTyVar]
 -- Get the location from the monad
 tcInstSkolTyVars info tyvars 
   = do         { span <- getSrcSpanM
-       ; mapM (tcInstSkolTyVar info (Just span)) tyvars }
+       ; mapM (tcInstSkolTyVar info (const span)) tyvars }
 
 tcInstSkolType :: SkolemInfo -> TcType -> TcM ([TcTyVar], TcThetaType, TcType)
 -- Instantiate a type with fresh skolem constants
 -- Binding location comes from the monad
 tcInstSkolType info ty = tcInstType (tcInstSkolTyVars info) ty
+
+tcInstSigType :: Bool -> SkolemInfo -> TcType -> TcM ([TcTyVar], TcThetaType, TcRhoType)
+-- Instantiate with skolems or meta SigTvs; depending on use_skols
+-- Always take location info from the supplied tyvars
+tcInstSigType use_skols skol_info ty
+  = tcInstType (mapM inst_tyvar) ty
+  where
+    inst_tyvar | use_skols = tcInstSkolTyVar skol_info getSrcSpan
+              | otherwise = instMetaTyVar (SigTv skol_info)
 \end{code}
 
 
@@ -473,9 +480,9 @@ newMetaTyVar box_info kind
        ; ref <- newMutVar Flexi
        ; let name = mkSysTvName uniq fs 
              fs = case box_info of
-                       BoxTv   -> FSLIT("t")
-                       TauTv   -> FSLIT("t")
-                       SigTv _ -> FSLIT("a")
+                       BoxTv   -> fsLit "t"
+                       TauTv   -> fsLit "t"
+                       SigTv _ -> fsLit "a"
                -- We give BoxTv and TauTv the same string, because
                -- otherwise we get user-visible differences in error
                -- messages, which are confusing.  If you want to see
@@ -496,15 +503,22 @@ readMetaTyVar :: TyVar -> TcM MetaDetails
 readMetaTyVar tyvar = ASSERT2( isMetaTyVar tyvar, ppr tyvar )
                      readMutVar (metaTvRef tyvar)
 
+isFilledMetaTyVar :: TyVar -> TcM Bool
+-- True of a filled-in (Indirect) meta type variable
+isFilledMetaTyVar tv
+  | not (isTcTyVar tv) = return False
+  | MetaTv _ ref <- tcTyVarDetails tv
+  = do         { details <- readMutVar ref
+       ; return (isIndirect details) }
+  | otherwise = return False
+
 writeMetaTyVar :: TcTyVar -> TcType -> TcM ()
-#ifndef DEBUG
-writeMetaTyVar tyvar ty = writeMutVar (metaTvRef tyvar) (Indirect ty)
-#else
+writeMetaTyVar tyvar ty
+  | not debugIsOn = writeMutVar (metaTvRef tyvar) (Indirect ty)
 writeMetaTyVar tyvar ty
   | not (isMetaTyVar tyvar)
   = pprTrace "writeMetaTyVar" (ppr tyvar) $
-    returnM ()
-
+    return ()
   | otherwise
   = ASSERT( isMetaTyVar tyvar )
     -- TOM: It should also work for coercions
@@ -512,9 +526,8 @@ writeMetaTyVar tyvar ty
     do { ASSERTM2( do { details <- readMetaTyVar tyvar; return (isFlexi details) }, ppr tyvar )
        ; writeMutVar (metaTvRef tyvar) (Indirect ty) }
   where
-    k1 = tyVarKind tyvar
-    k2 = typeKind ty
-#endif
+    _k1 = tyVarKind tyvar
+    _k2 = typeKind ty
 \end{code}
 
 
@@ -529,12 +542,12 @@ newFlexiTyVar :: Kind -> TcM TcTyVar
 newFlexiTyVar kind = newMetaTyVar TauTv kind
 
 newFlexiTyVarTy  :: Kind -> TcM TcType
-newFlexiTyVarTy kind
-  = newFlexiTyVar kind `thenM` \ tc_tyvar ->
-    returnM (TyVarTy tc_tyvar)
+newFlexiTyVarTy kind = do
+    tc_tyvar <- newFlexiTyVar kind
+    return (TyVarTy tc_tyvar)
 
 newFlexiTyVarTys :: Int -> Kind -> TcM [TcType]
-newFlexiTyVarTys n kind = mappM newFlexiTyVarTy (nOfThem n kind)
+newFlexiTyVarTys n kind = mapM newFlexiTyVarTy (nOfThem n kind)
 
 tcInstTyVar :: TyVar -> TcM TcTyVar
 -- Instantiate with a META type variable
@@ -545,7 +558,7 @@ tcInstTyVars :: [TyVar] -> TcM ([TcTyVar], [TcType], TvSubst)
 tcInstTyVars tyvars
   = do { tc_tvs <- mapM tcInstTyVar tyvars
        ; let tys = mkTyVarTys tc_tvs
-       ; returnM (tc_tvs, tys, zipTopTvSubst tyvars tys) }
+       ; return (tc_tvs, tys, zipTopTvSubst tyvars tys) }
                -- Since the tyvars are freshly made,
                -- they cannot possibly be captured by
                -- any existing for-alls.  Hence zipTopTvSubst
@@ -559,16 +572,6 @@ tcInstTyVars tyvars
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcInstSigTyVars :: Bool -> SkolemInfo -> [TyVar] -> TcM [TcTyVar]
--- Instantiate with skolems or meta SigTvs; depending on use_skols
--- Always take location info from the supplied tyvars
-tcInstSigTyVars use_skols skol_info tyvars 
-  | use_skols
-  = mapM (tcInstSkolTyVar skol_info Nothing) tyvars
-
-  | otherwise
-  = mapM (instMetaTyVar (SigTv skol_info)) tyvars
-
 zonkSigTyVar :: TcTyVar -> TcM TcTyVar
 zonkSigTyVar sig_tv 
   | isSkolemTyVar sig_tv 
@@ -646,33 +649,33 @@ lookupTcTyVar tyvar
 getTcTyVar tyvar
   | not (isTcTyVar tyvar)
   = pprTrace "getTcTyVar" (ppr tyvar) $
-    returnM (Just (mkTyVarTy tyvar))
+    return (Just (mkTyVarTy tyvar))
 
   | otherwise
-  = ASSERT2( isTcTyVar tyvar, ppr tyvar )
-    readMetaTyVar tyvar                                `thenM` \ maybe_ty ->
+  = ASSERT2( isTcTyVar tyvar, ppr tyvar ) do
+    maybe_ty <- readMetaTyVar tyvar
     case maybe_ty of
-       Just ty -> short_out ty                         `thenM` \ ty' ->
-                  writeMetaTyVar tyvar (Just ty')      `thenM_`
-                  returnM (Just ty')
+        Just ty -> do ty' <- short_out ty
+                      writeMetaTyVar tyvar (Just ty')
+                      return (Just ty')
 
-       Nothing    -> returnM Nothing
+       Nothing    -> return Nothing
 
 short_out :: TcType -> TcM TcType
 short_out ty@(TyVarTy tyvar)
   | not (isTcTyVar tyvar)
-  = returnM ty
+  = return ty
 
-  | otherwise
-  = readMetaTyVar tyvar        `thenM` \ maybe_ty ->
+  | otherwise = do
+    maybe_ty <- readMetaTyVar tyvar
     case maybe_ty of
-       Just ty' -> short_out ty'                       `thenM` \ ty' ->
-                   writeMetaTyVar tyvar (Just ty')     `thenM_`
-                   returnM ty'
+        Just ty' -> do ty' <- short_out ty'
+                       writeMetaTyVar tyvar (Just ty')
+                       return ty'
 
-       other    -> returnM ty
+       other    -> return ty
 
-short_out other_ty = returnM other_ty
+short_out other_ty = return other_ty
 -}
 \end{code}
 
@@ -687,45 +690,32 @@ short_out other_ty = returnM other_ty
 
 \begin{code}
 zonkTcTyVars :: [TcTyVar] -> TcM [TcType]
-zonkTcTyVars tyvars = mappM zonkTcTyVar tyvars
+zonkTcTyVars tyvars = mapM zonkTcTyVar tyvars
 
 zonkTcTyVarsAndFV :: [TcTyVar] -> TcM TcTyVarSet
-zonkTcTyVarsAndFV tyvars = mappM zonkTcTyVar tyvars    `thenM` \ tys ->
-                          returnM (tyVarsOfTypes tys)
+zonkTcTyVarsAndFV tyvars = tyVarsOfTypes <$> mapM zonkTcTyVar tyvars
 
 zonkTcTyVar :: TcTyVar -> TcM TcType
 zonkTcTyVar tyvar = ASSERT2( isTcTyVar tyvar, ppr tyvar)
-                   zonk_tc_tyvar (\ tv -> returnM (TyVarTy tv)) tyvar
+                   zonk_tc_tyvar (\ tv -> return (TyVarTy tv)) tyvar
 \end{code}
 
 -----------------  Types
 
 \begin{code}
 zonkTcType :: TcType -> TcM TcType
-zonkTcType ty = zonkType (\ tv -> returnM (TyVarTy tv)) ty
+zonkTcType ty = zonkType (\ tv -> return (TyVarTy tv)) ty
 
 zonkTcTypes :: [TcType] -> TcM [TcType]
-zonkTcTypes tys = mappM zonkTcType tys
-
-zonkTcClassConstraints cts = mappM zonk cts
-    where zonk (clas, tys)
-           = zonkTcTypes tys   `thenM` \ new_tys ->
-             returnM (clas, new_tys)
+zonkTcTypes tys = mapM zonkTcType tys
 
 zonkTcThetaType :: TcThetaType -> TcM TcThetaType
-zonkTcThetaType theta = mappM zonkTcPredType theta
+zonkTcThetaType theta = mapM zonkTcPredType theta
 
 zonkTcPredType :: TcPredType -> TcM TcPredType
-zonkTcPredType (ClassP c ts)
-  = zonkTcTypes ts     `thenM` \ new_ts ->
-    returnM (ClassP c new_ts)
-zonkTcPredType (IParam n t)
-  = zonkTcType t       `thenM` \ new_t ->
-    returnM (IParam n new_t)
-zonkTcPredType (EqPred t1 t2)
-  = zonkTcType t1      `thenM` \ new_t1 ->
-    zonkTcType t2      `thenM` \ new_t2 ->
-    returnM (EqPred new_t1 new_t2)
+zonkTcPredType (ClassP c ts)  = ClassP c <$> zonkTcTypes ts
+zonkTcPredType (IParam n t)   = IParam n <$> zonkTcType t
+zonkTcPredType (EqPred t1 t2) = EqPred <$> zonkTcType t1 <*> zonkTcType t2
 \end{code}
 
 -------------------  These ...ToType, ...ToKind versions
@@ -757,7 +747,7 @@ zonkTopTyVar tv
     default_k = defaultKind k
 
 zonkQuantifiedTyVars :: [TcTyVar] -> TcM [TcTyVar]
-zonkQuantifiedTyVars = mappM zonkQuantifiedTyVar
+zonkQuantifiedTyVars = mapM zonkQuantifiedTyVar
 
 zonkQuantifiedTyVar :: TcTyVar -> TcM TcTyVar
 -- zonkQuantifiedTyVar is applied to the a TcTyVar when quantifying over it.
@@ -820,7 +810,7 @@ Consider this:
 * Now abstract over the 'a', but float out the Num (C d a) constraint
   because it does not 'really' mention a.  (see exactTyVarsOfType)
   The arg to foo becomes
-       /\a -> \t -> t+t
+       \/\a -> \t -> t+t
 
 * So we get a dict binding for Num (C d a), which is zonked to give
        a = ()
@@ -829,10 +819,10 @@ Consider this:
   quantification, so the floated dict will still have type (C d a).
   Which renders this whole note moot; happily!]
 
-* Then the /\a abstraction has a zonked 'a' in it.
+* Then the \/\a abstraction has a zonked 'a' in it.
 
 All very silly.   I think its harmless to ignore the problem.  We'll end up with
-a /\a in the final result but all the occurrences of a will be zonked to ()
+a \/\a in the final result but all the occurrences of a will be zonked to ()
 
 Note [Zonking to Skolem]
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@@ -886,21 +876,19 @@ zonkType :: (TcTyVar -> TcM Type)         -- What to do with unbound mutable type varia
 zonkType unbound_var_fn ty
   = go ty
   where
-    go (NoteTy _ ty2)   = go ty2       -- Discard free-tyvar annotations
-                        
-    go (TyConApp tc tys) = mappM go tys        `thenM` \ tys' ->
-                          returnM (TyConApp tc tys')
-                           
-    go (PredTy p)       = go_pred p            `thenM` \ p' ->
-                          returnM (PredTy p')
-                        
-    go (FunTy arg res)   = go arg              `thenM` \ arg' ->
-                          go res               `thenM` \ res' ->
-                          returnM (FunTy arg' res')
-                        
-    go (AppTy fun arg)  = go fun               `thenM` \ fun' ->
-                          go arg               `thenM` \ arg' ->
-                          returnM (mkAppTy fun' arg')
+    go (TyConApp tc tys) = do tys' <- mapM go tys
+                              return (TyConApp tc tys')
+
+    go (PredTy p)        = do p' <- go_pred p
+                              return (PredTy p')
+
+    go (FunTy arg res)   = do arg' <- go arg
+                              res' <- go res
+                              return (FunTy arg' res')
+
+    go (AppTy fun arg)   = do fun' <- go fun
+                              arg' <- go arg
+                              return (mkAppTy fun' arg')
                -- NB the mkAppTy; we might have instantiated a
                -- type variable to a type constructor, so we need
                -- to pull the TyConApp to the top.
@@ -910,23 +898,23 @@ zonkType unbound_var_fn ty
                       | otherwise       = return (TyVarTy tyvar)
                -- Ordinary (non Tc) tyvars occur inside quantified types
 
-    go (ForAllTy tyvar ty) = ASSERT( isImmutableTyVar tyvar )
-                            go ty              `thenM` \ ty' ->
-                            returnM (ForAllTy tyvar ty')
+    go (ForAllTy tyvar ty) = ASSERT( isImmutableTyVar tyvar ) do
+                             ty' <- go ty
+                             return (ForAllTy tyvar ty')
 
-    go_pred (ClassP c tys)   = mappM go tys    `thenM` \ tys' ->
-                              returnM (ClassP c tys')
-    go_pred (IParam n ty)    = go ty           `thenM` \ ty' ->
-                              returnM (IParam n ty')
-    go_pred (EqPred ty1 ty2) = go ty1          `thenM` \ ty1' ->
-                              go ty2           `thenM` \ ty2' ->
-                              returnM (EqPred ty1' ty2')
+    go_pred (ClassP c tys)   = do tys' <- mapM go tys
+                                  return (ClassP c tys')
+    go_pred (IParam n ty)    = do ty' <- go ty
+                                  return (IParam n ty')
+    go_pred (EqPred ty1 ty2) = do ty1' <- go ty1
+                                  ty2' <- go ty2
+                                  return (EqPred ty1' ty2')
 
 zonk_tc_tyvar :: (TcTyVar -> TcM Type)         -- What to do for an unbound mutable variable
              -> TcTyVar -> TcM TcType
 zonk_tc_tyvar unbound_var_fn tyvar 
   | not (isMetaTyVar tyvar)    -- Skolems
-  = returnM (TyVarTy tyvar)
+  = return (TyVarTy tyvar)
 
   | otherwise                  -- Mutables
   = do { cts <- readMetaTyVar tyvar
@@ -997,137 +985,125 @@ This might not necessarily show up in kind checking.
 \begin{code}
 checkValidType :: UserTypeCtxt -> Type -> TcM ()
 -- Checks that the type is valid for the given context
-checkValidType ctxt ty
-  = traceTc (text "checkValidType" <+> ppr ty) `thenM_`
-    doptM Opt_UnboxedTuples `thenM` \ unboxed ->
-    doptM Opt_Rank2Types       `thenM` \ rank2 ->
-    doptM Opt_RankNTypes       `thenM` \ rankn ->
-    doptM Opt_PolymorphicComponents    `thenM` \ polycomp ->
+checkValidType ctxt ty = do
+    traceTc (text "checkValidType" <+> ppr ty)
+    unboxed  <- doptM Opt_UnboxedTuples
+    rank2    <- doptM Opt_Rank2Types
+    rankn    <- doptM Opt_RankNTypes
+    polycomp <- doptM Opt_PolymorphicComponents
     let 
-       rank | rankn = Arbitrary
-            | rank2 = Rank 2
-            | otherwise
-            = case ctxt of     -- Haskell 98
-                GenPatCtxt     -> Rank 0
-                LamPatSigCtxt  -> Rank 0
-                BindPatSigCtxt -> Rank 0
-                DefaultDeclCtxt-> Rank 0
-                ResSigCtxt     -> Rank 0
-                TySynCtxt _    -> Rank 0
-                ExprSigCtxt    -> Rank 1
-                FunSigCtxt _   -> Rank 1
-                ConArgCtxt _   -> if polycomp
-                           then Rank 2
+       gen_rank n | rankn     = ArbitraryRank
+                  | rank2     = Rank 2
+                  | otherwise = Rank n
+       rank
+         = case ctxt of
+                GenPatCtxt     -> MustBeMonoType
+                DefaultDeclCtxt-> MustBeMonoType
+                ResSigCtxt     -> MustBeMonoType
+                LamPatSigCtxt  -> gen_rank 0
+                BindPatSigCtxt -> gen_rank 0
+                TySynCtxt _    -> gen_rank 0
+                ExprSigCtxt    -> gen_rank 1
+                FunSigCtxt _   -> gen_rank 1
+                ConArgCtxt _   | polycomp -> gen_rank 2
                                 -- We are given the type of the entire
                                 -- constructor, hence rank 1
-                           else Rank 1
-                ForSigCtxt _   -> Rank 1
-                SpecInstCtxt   -> Rank 1
+                               | otherwise -> gen_rank 1
+                ForSigCtxt _   -> gen_rank 1
+                SpecInstCtxt   -> gen_rank 1
 
        actual_kind = typeKind ty
 
        kind_ok = case ctxt of
-                       TySynCtxt _  -> True    -- Any kind will do
-                       ResSigCtxt   -> isSubOpenTypeKind        actual_kind
-                       ExprSigCtxt  -> isSubOpenTypeKind        actual_kind
+                       TySynCtxt _  -> True -- Any kind will do
+                       ResSigCtxt   -> isSubOpenTypeKind actual_kind
+                       ExprSigCtxt  -> isSubOpenTypeKind actual_kind
                        GenPatCtxt   -> isLiftedTypeKind actual_kind
                        ForSigCtxt _ -> isLiftedTypeKind actual_kind
-                       other        -> isSubArgTypeKind    actual_kind
+                       _            -> isSubArgTypeKind actual_kind
        
        ubx_tup = case ctxt of
                      TySynCtxt _ | unboxed -> UT_Ok
                      ExprSigCtxt | unboxed -> UT_Ok
                      _                     -> UT_NotOk
-    in
+
        -- Check that the thing has kind Type, and is lifted if necessary
-    checkTc kind_ok (kindErr actual_kind)      `thenM_`
+    checkTc kind_ok (kindErr actual_kind)
 
        -- Check the internal validity of the type itself
-    check_poly_type rank ubx_tup ty            `thenM_`
+    check_type rank ubx_tup ty
 
     traceTc (text "checkValidType done" <+> ppr ty)
+
+checkValidMonoType :: Type -> TcM ()
+checkValidMonoType ty = check_mono_type MustBeMonoType ty
 \end{code}
 
 
 \begin{code}
-data Rank = Rank Int | Arbitrary
+data Rank = ArbitraryRank        -- Any rank ok
+          | MustBeMonoType       -- Monotype regardless of flags
+         | TyConArgMonoType      -- Monotype but could be poly if -XImpredicativeTypes
+          | Rank Int             -- Rank n, but could be more with -XRankNTypes
+
+decRank :: Rank -> Rank                  -- Function arguments
+decRank (Rank 0)   = Rank 0
+decRank (Rank n)   = Rank (n-1)
+decRank other_rank = other_rank
 
-decRank :: Rank -> Rank
-decRank Arbitrary = Arbitrary
-decRank (Rank n)  = Rank (n-1)
+nonZeroRank :: Rank -> Bool
+nonZeroRank ArbitraryRank = True
+nonZeroRank (Rank n)     = n>0
+nonZeroRank _            = False
 
 ----------------------------------------
 data UbxTupFlag = UT_Ok        | UT_NotOk
-       -- The "Ok" version means "ok if -fglasgow-exts is on"
+       -- The "Ok" version means "ok if UnboxedTuples is on"
 
 ----------------------------------------
-check_poly_type :: Rank -> UbxTupFlag -> Type -> TcM ()
-check_poly_type (Rank 0) ubx_tup ty 
-  = check_tau_type (Rank 0) ubx_tup ty
-
-check_poly_type rank ubx_tup ty 
-  | null tvs && null theta
-  = check_tau_type rank ubx_tup ty
-  | otherwise
-  = do { check_valid_theta SigmaCtxt theta
-       ; check_poly_type rank ubx_tup tau      -- Allow foralls to right of arrow
+check_mono_type :: Rank -> Type -> TcM ()      -- No foralls anywhere
+                                               -- No unlifted types of any kind
+check_mono_type rank ty
+   = do { check_type rank UT_NotOk ty
+       ; checkTc (not (isUnLiftedType ty)) (unliftedArgErr ty) }
+
+check_type :: Rank -> UbxTupFlag -> Type -> TcM ()
+-- The args say what the *type context* requires, independent
+-- of *flag* settings.  You test the flag settings at usage sites.
+-- 
+-- Rank is allowed rank for function args
+-- Rank 0 means no for-alls anywhere
+
+check_type rank ubx_tup ty
+  | not (null tvs && null theta)
+  = do { checkTc (nonZeroRank rank) (forAllTyErr rank ty)
+               -- Reject e.g. (Maybe (?x::Int => Int)), 
+               -- with a decent error message
+       ; check_valid_theta SigmaCtxt theta
+       ; check_type rank ubx_tup tau   -- Allow foralls to right of arrow
        ; checkFreeness tvs theta
        ; checkAmbiguity tvs theta (tyVarsOfType tau) }
   where
     (tvs, theta, tau) = tcSplitSigmaTy ty
    
-----------------------------------------
-check_arg_type :: Type -> TcM ()
--- The sort of type that can instantiate a type variable,
--- or be the argument of a type constructor.
--- Not an unboxed tuple, but now *can* be a forall (since impredicativity)
--- Other unboxed types are very occasionally allowed as type
--- arguments depending on the kind of the type constructor
--- 
--- For example, we want to reject things like:
---
---     instance Ord a => Ord (forall s. T s a)
--- and
---     g :: T s (forall b.b)
---
--- NB: unboxed tuples can have polymorphic or unboxed args.
---     This happens in the workers for functions returning
---     product types with polymorphic components.
---     But not in user code.
--- Anyway, they are dealt with by a special case in check_tau_type
-
-check_arg_type ty 
-  = check_poly_type Arbitrary UT_NotOk ty      `thenM_` 
-    checkTc (not (isUnLiftedType ty)) (unliftedArgErr ty)
-
-----------------------------------------
-check_tau_type :: Rank -> UbxTupFlag -> Type -> TcM ()
--- Rank is allowed rank for function args
--- No foralls otherwise
-
-check_tau_type rank ubx_tup ty@(ForAllTy _ _)       = failWithTc (forAllTyErr ty)
-check_tau_type rank ubx_tup ty@(FunTy (PredTy _) _) = failWithTc (forAllTyErr ty)
-       -- Reject e.g. (Maybe (?x::Int => Int)), with a decent error message
-
 -- Naked PredTys don't usually show up, but they can as a result of
 --     {-# SPECIALISE instance Ord Char #-}
 -- The Right Thing would be to fix the way that SPECIALISE instance pragmas
 -- are handled, but the quick thing is just to permit PredTys here.
-check_tau_type rank ubx_tup (PredTy sty) = getDOpts            `thenM` \ dflags ->
-                                          check_pred_ty dflags TypeCtxt sty
-
-check_tau_type rank ubx_tup (TyVarTy _)       = returnM ()
-check_tau_type rank ubx_tup ty@(FunTy arg_ty res_ty)
-  = check_poly_type (decRank rank) UT_NotOk arg_ty     `thenM_`
-    check_poly_type rank          UT_Ok    res_ty
+check_type _ _ (PredTy sty)
+  = do { dflags <- getDOpts
+       ; check_pred_ty dflags TypeCtxt sty }
 
-check_tau_type rank ubx_tup (AppTy ty1 ty2)
-  = check_arg_type ty1 `thenM_` check_arg_type ty2
+check_type _ _ (TyVarTy _) = return ()
+check_type rank _ (FunTy arg_ty res_ty)
+  = do { check_type (decRank rank) UT_NotOk arg_ty
+       ; check_type rank           UT_Ok    res_ty }
 
-check_tau_type rank ubx_tup (NoteTy other_note ty)
-  = check_tau_type rank ubx_tup ty
+check_type rank _ (AppTy ty1 ty2)
+  = do { check_arg_type rank ty1
+       ; check_arg_type rank ty2 }
 
-check_tau_type rank ubx_tup ty@(TyConApp tc tys)
+check_type rank ubx_tup ty@(TyConApp tc tys)
   | isSynTyCon tc
   = do {       -- Check that the synonym has enough args
                -- This applies equally to open and closed synonyms
@@ -1141,26 +1117,32 @@ check_tau_type rank ubx_tup ty@(TyConApp tc tys)
        ; liberal <- doptM Opt_LiberalTypeSynonyms
        ; if not liberal || isOpenSynTyCon tc then
                -- For H98 and synonym families, do check the type args
-               mappM_ check_arg_type tys
+               mapM_ (check_mono_type TyConArgMonoType) tys
 
          else  -- In the liberal case (only for closed syns), expand then check
          case tcView ty of   
-            Just ty' -> check_tau_type rank ubx_tup ty' 
+            Just ty' -> check_type rank ubx_tup ty' 
             Nothing  -> pprPanic "check_tau_type" (ppr ty)
     }
     
   | isUnboxedTupleTyCon tc
-  = doptM Opt_UnboxedTuples `thenM` \ ub_tuples_allowed ->
-    checkTc (ubx_tup_ok ub_tuples_allowed) ubx_tup_msg `thenM_`
-    mappM_ (check_tau_type (Rank 0) UT_Ok) tys 
-               -- Args are allowed to be unlifted, or
+  = do { ub_tuples_allowed <- doptM Opt_UnboxedTuples
+       ; checkTc (ubx_tup_ok ub_tuples_allowed) ubx_tup_msg
+
+       ; impred <- doptM Opt_ImpredicativeTypes        
+       ; let rank' = if impred then ArbitraryRank else TyConArgMonoType
+               -- c.f. check_arg_type
+               -- However, args are allowed to be unlifted, or
                -- more unboxed tuples, so can't use check_arg_ty
+       ; mapM_ (check_type rank' UT_Ok) tys }
 
   | otherwise
-  = mappM_ check_arg_type tys
+  = mapM_ (check_arg_type rank) tys
 
   where
-    ubx_tup_ok ub_tuples_allowed = case ubx_tup of { UT_Ok -> ub_tuples_allowed; other -> False }
+    ubx_tup_ok ub_tuples_allowed = case ubx_tup of
+                                   UT_Ok -> ub_tuples_allowed
+                                   _     -> False
 
     n_args    = length tys
     tc_arity  = tyConArity tc
@@ -1168,11 +1150,58 @@ check_tau_type rank ubx_tup ty@(TyConApp tc tys)
     arity_msg   = arityErr "Type synonym" (tyConName tc) tc_arity n_args
     ubx_tup_msg = ubxArgTyErr ty
 
+check_type _ _ ty = pprPanic "check_type" (ppr ty)
+
+----------------------------------------
+check_arg_type :: Rank -> Type -> TcM ()
+-- The sort of type that can instantiate a type variable,
+-- or be the argument of a type constructor.
+-- Not an unboxed tuple, but now *can* be a forall (since impredicativity)
+-- Other unboxed types are very occasionally allowed as type
+-- arguments depending on the kind of the type constructor
+-- 
+-- For example, we want to reject things like:
+--
+--     instance Ord a => Ord (forall s. T s a)
+-- and
+--     g :: T s (forall b.b)
+--
+-- NB: unboxed tuples can have polymorphic or unboxed args.
+--     This happens in the workers for functions returning
+--     product types with polymorphic components.
+--     But not in user code.
+-- Anyway, they are dealt with by a special case in check_tau_type
+
+check_arg_type rank ty 
+  = do { impred <- doptM Opt_ImpredicativeTypes
+       ; let rank' = if impred then ArbitraryRank  -- Arg of tycon can have arby rank, regardless
+                     else case rank of             -- Predictive => must be monotype
+                       MustBeMonoType -> MustBeMonoType 
+                       _              -> TyConArgMonoType
+                       -- Make sure that MustBeMonoType is propagated, 
+                       -- so that we don't suggest -XImpredicativeTypes in
+                       --    (Ord (forall a.a)) => a -> a
+
+       ; check_type rank' UT_NotOk ty
+       ; checkTc (not (isUnLiftedType ty)) (unliftedArgErr ty) }
+
 ----------------------------------------
-forAllTyErr     ty = ptext SLIT("Illegal polymorphic or qualified type:") <+> ppr ty
-unliftedArgErr  ty = ptext SLIT("Illegal unlifted type argument:") <+> ppr ty
-ubxArgTyErr     ty = ptext SLIT("Illegal unboxed tuple type as function argument:") <+> ppr ty
-kindErr kind       = ptext SLIT("Expecting an ordinary type, but found a type of kind") <+> ppr kind
+forAllTyErr :: Rank -> Type -> SDoc
+forAllTyErr rank ty 
+   = vcat [ hang (ptext (sLit "Illegal polymorphic or qualified type:")) 2 (ppr ty)
+          , suggestion ]
+  where
+    suggestion = case rank of
+                  Rank _ -> ptext (sLit "Perhaps you intended to use -XRankNTypes or -XRank2Types")
+                  TyConArgMonoType -> ptext (sLit "Perhaps you intended to use -XImpredicativeTypes")
+                  _ -> empty      -- Polytype is always illegal
+
+unliftedArgErr, ubxArgTyErr :: Type -> SDoc
+unliftedArgErr  ty = sep [ptext (sLit "Illegal unlifted type:"), ppr ty]
+ubxArgTyErr     ty = sep [ptext (sLit "Illegal unboxed tuple type as function argument:"), ppr ty]
+
+kindErr :: Kind -> SDoc
+kindErr kind       = sep [ptext (sLit "Expecting an ordinary type, but found a type of kind"), ppr kind]
 \end{code}
 
 Note [Liberal type synonyms]
@@ -1229,11 +1258,12 @@ data SourceTyCtxt
   | InstThetaCtxt      -- Context of an instance decl
                        --      instance <S> => C [a] where ...
                
-pprSourceTyCtxt (ClassSCCtxt c) = ptext SLIT("the super-classes of class") <+> quotes (ppr c)
-pprSourceTyCtxt SigmaCtxt       = ptext SLIT("the context of a polymorphic type")
-pprSourceTyCtxt (DataTyCtxt tc) = ptext SLIT("the context of the data type declaration for") <+> quotes (ppr tc)
-pprSourceTyCtxt InstThetaCtxt   = ptext SLIT("the context of an instance declaration")
-pprSourceTyCtxt TypeCtxt        = ptext SLIT("the context of a type")
+pprSourceTyCtxt :: SourceTyCtxt -> SDoc
+pprSourceTyCtxt (ClassSCCtxt c) = ptext (sLit "the super-classes of class") <+> quotes (ppr c)
+pprSourceTyCtxt SigmaCtxt       = ptext (sLit "the context of a polymorphic type")
+pprSourceTyCtxt (DataTyCtxt tc) = ptext (sLit "the context of the data type declaration for") <+> quotes (ppr tc)
+pprSourceTyCtxt InstThetaCtxt   = ptext (sLit "the context of an instance declaration")
+pprSourceTyCtxt TypeCtxt        = ptext (sLit "the context of a type")
 \end{code}
 
 \begin{code}
@@ -1242,12 +1272,13 @@ checkValidTheta ctxt theta
   = addErrCtxt (checkThetaCtxt ctxt theta) (check_valid_theta ctxt theta)
 
 -------------------------
-check_valid_theta ctxt []
-  = returnM ()
-check_valid_theta ctxt theta
-  = getDOpts                                   `thenM` \ dflags ->
-    warnTc (notNull dups) (dupPredWarn dups)   `thenM_`
-    mappM_ (check_pred_ty dflags ctxt) theta
+check_valid_theta :: SourceTyCtxt -> [PredType] -> TcM ()
+check_valid_theta _ []
+  = return ()
+check_valid_theta ctxt theta = do
+    dflags <- getDOpts
+    warnTc (notNull dups) (dupPredWarn dups)
+    mapM_ (check_pred_ty dflags ctxt) theta
   where
     (_,dups) = removeDups tcCmpPred theta
 
@@ -1258,7 +1289,7 @@ check_pred_ty dflags ctxt pred@(ClassP cls tys)
        ; checkTc (arity == n_tys) arity_err
 
                -- Check the form of the argument types
-       ; mappM_ check_arg_type tys
+       ; mapM_ checkValidMonoType tys
        ; checkTc (check_class_pred_tys dflags ctxt tys)
                 (predTyVarErr pred $$ how_to_allow)
        }
@@ -1267,21 +1298,19 @@ check_pred_ty dflags ctxt pred@(ClassP cls tys)
     arity      = classArity cls
     n_tys      = length tys
     arity_err  = arityErr "Class" class_name arity n_tys
-    how_to_allow = parens (ptext SLIT("Use -XFlexibleContexts to permit this"))
+    how_to_allow = parens (ptext (sLit "Use -XFlexibleContexts to permit this"))
 
-check_pred_ty dflags ctxt pred@(EqPred ty1 ty2)
+check_pred_ty dflags _ pred@(EqPred ty1 ty2)
   = do {       -- Equational constraints are valid in all contexts if type
                -- families are permitted
        ; checkTc (dopt Opt_TypeFamilies dflags) (eqPredTyErr pred)
 
                -- Check the form of the argument types
-       ; check_eq_arg_type ty1
-       ; check_eq_arg_type ty2
+       ; checkValidMonoType ty1
+       ; checkValidMonoType ty2
        }
-  where 
-    check_eq_arg_type = check_poly_type (Rank 0) UT_NotOk
 
-check_pred_ty dflags SigmaCtxt (IParam _ ty) = check_arg_type ty
+check_pred_ty _ SigmaCtxt (IParam _ ty) = checkValidMonoType ty
        -- Implicit parameters only allowed in type
        -- signatures; not in instance decls, superclasses etc
        -- The reason for not allowing implicit params in instances is a bit
@@ -1293,7 +1322,7 @@ check_pred_ty dflags SigmaCtxt (IParam _ ty) = check_arg_type ty
        -- instance decl would show up two uses of ?x.
 
 -- Catch-all
-check_pred_ty dflags ctxt sty = failWithTc (badPredTyErr sty)
+check_pred_ty _ _ sty = failWithTc (badPredTyErr sty)
 
 -------------------------
 check_class_pred_tys :: DynFlags -> SourceTyCtxt -> [Type] -> Bool
@@ -1303,12 +1332,13 @@ check_class_pred_tys dflags ctxt tys
        InstThetaCtxt -> flexible_contexts || undecidable_ok || all tcIsTyVarTy tys
                                -- Further checks on head and theta in
                                -- checkInstTermination
-       other         -> flexible_contexts || all tyvar_head tys
+       _             -> flexible_contexts || all tyvar_head tys
   where
     flexible_contexts = dopt Opt_FlexibleContexts dflags
     undecidable_ok = dopt Opt_UndecidableInstances dflags
 
 -------------------------
+tyvar_head :: Type -> Bool
 tyvar_head ty                  -- Haskell 98 allows predicates of form 
   | tcIsTyVarTy ty = True      --      C (a ty1 .. tyn)
   | otherwise                  -- where a is a type variable
@@ -1351,7 +1381,7 @@ don't need to check for ambiguity either, because the test can't fail
 \begin{code}
 checkAmbiguity :: [TyVar] -> ThetaType -> TyVarSet -> TcM ()
 checkAmbiguity forall_tyvars theta tau_tyvars
-  = mappM_ complain (filter is_ambig theta)
+  = mapM_ complain (filter is_ambig theta)
   where
     complain pred     = addErrTc (ambigErr pred)
     extended_tau_vars = grow theta tau_tyvars
@@ -1363,10 +1393,11 @@ checkAmbiguity forall_tyvars theta tau_tyvars
     ambig_var ct_var  = (ct_var `elem` forall_tyvars) &&
                        not (ct_var `elemVarSet` extended_tau_vars)
 
+ambigErr :: PredType -> SDoc
 ambigErr pred
-  = sep [ptext SLIT("Ambiguous constraint") <+> quotes (pprPred pred),
-        nest 4 (ptext SLIT("At least one of the forall'd type variables mentioned by the constraint") $$
-                ptext SLIT("must be reachable from the type after the '=>'"))]
+  = sep [ptext (sLit "Ambiguous constraint") <+> quotes (pprPred pred),
+        nest 4 (ptext (sLit "At least one of the forall'd type variables mentioned by the constraint") $$
+                ptext (sLit "must be reachable from the type after the '=>'"))]
 \end{code}
     
 In addition, GHC insists that at least one type variable
@@ -1375,59 +1406,67 @@ in each constraint is in V.  So we disallow a type like
 even in a scope where b is in scope.
 
 \begin{code}
+checkFreeness :: [Var] -> [PredType] -> TcM ()
 checkFreeness forall_tyvars theta
   = do { flexible_contexts <- doptM Opt_FlexibleContexts
-       ; unless flexible_contexts $ mappM_ complain (filter is_free theta) }
+       ; unless flexible_contexts $ mapM_ complain (filter is_free theta) }
   where    
     is_free pred     =  not (isIPPred pred)
                     && not (any bound_var (varSetElems (tyVarsOfPred pred)))
     bound_var ct_var = ct_var `elem` forall_tyvars
     complain pred    = addErrTc (freeErr pred)
 
+freeErr :: PredType -> SDoc
 freeErr pred
-  = sep [ ptext SLIT("All of the type variables in the constraint") <+> 
+  = sep [ ptext (sLit "All of the type variables in the constraint") <+> 
           quotes (pprPred pred)
-       , ptext SLIT("are already in scope") <+>
-          ptext SLIT("(at least one must be universally quantified here)")
+       , ptext (sLit "are already in scope") <+>
+          ptext (sLit "(at least one must be universally quantified here)")
        , nest 4 $
-            ptext SLIT("(Use -XFlexibleContexts to lift this restriction)")
+            ptext (sLit "(Use -XFlexibleContexts to lift this restriction)")
         ]
 \end{code}
 
 \begin{code}
+checkThetaCtxt :: SourceTyCtxt -> ThetaType -> SDoc
 checkThetaCtxt ctxt theta
-  = vcat [ptext SLIT("In the context:") <+> pprTheta theta,
-         ptext SLIT("While checking") <+> pprSourceTyCtxt ctxt ]
+  = vcat [ptext (sLit "In the context:") <+> pprTheta theta,
+         ptext (sLit "While checking") <+> pprSourceTyCtxt ctxt ]
 
-badPredTyErr sty = ptext SLIT("Illegal constraint") <+> pprPred sty
-eqPredTyErr  sty = ptext SLIT("Illegal equational constraint") <+> pprPred sty
+badPredTyErr, eqPredTyErr, predTyVarErr :: PredType -> SDoc
+badPredTyErr sty = ptext (sLit "Illegal constraint") <+> pprPred sty
+eqPredTyErr  sty = ptext (sLit "Illegal equational constraint") <+> pprPred sty
                   $$
-                  parens (ptext SLIT("Use -XTypeFamilies to permit this"))
-predTyVarErr pred  = sep [ptext SLIT("Non type-variable argument"),
-                         nest 2 (ptext SLIT("in the constraint:") <+> pprPred pred)]
-dupPredWarn dups   = ptext SLIT("Duplicate constraint(s):") <+> pprWithCommas pprPred (map head dups)
+                  parens (ptext (sLit "Use -XTypeFamilies to permit this"))
+predTyVarErr pred  = sep [ptext (sLit "Non type-variable argument"),
+                         nest 2 (ptext (sLit "in the constraint:") <+> pprPred pred)]
+dupPredWarn :: [[PredType]] -> SDoc
+dupPredWarn dups   = ptext (sLit "Duplicate constraint(s):") <+> pprWithCommas pprPred (map head dups)
 
+arityErr :: Outputable a => String -> a -> Int -> Int -> SDoc
 arityErr kind name n m
-  = hsep [ text kind, quotes (ppr name), ptext SLIT("should have"),
+  = hsep [ text kind, quotes (ppr name), ptext (sLit "should have"),
           n_arguments <> comma, text "but has been given", int m]
     where
-       n_arguments | n == 0 = ptext SLIT("no arguments")
-                   | n == 1 = ptext SLIT("1 argument")
-                   | True   = hsep [int n, ptext SLIT("arguments")]
+       n_arguments | n == 0 = ptext (sLit "no arguments")
+                   | n == 1 = ptext (sLit "1 argument")
+                   | True   = hsep [int n, ptext (sLit "arguments")]
 
 -----------------
+notMonoType :: TcType -> TcM a
 notMonoType ty
   = do { ty' <- zonkTcType ty
        ; env0 <- tcInitTidyEnv
        ; let (env1, tidy_ty) = tidyOpenType env0 ty'
-             msg = ptext SLIT("Cannot match a monotype with") <+> quotes (ppr tidy_ty)
+             msg = ptext (sLit "Cannot match a monotype with") <+> quotes (ppr tidy_ty)
        ; failWithTcM (env1, msg) }
 
+notMonoArgs :: TcType -> TcM a
 notMonoArgs ty
   = do { ty' <- zonkTcType ty
        ; env0 <- tcInitTidyEnv
        ; let (env1, tidy_ty) = tidyOpenType env0 ty'
-             msg = ptext SLIT("Arguments of type synonym families must be monotypes") <+> quotes (ppr tidy_ty)
+             msg = ptext (sLit "Arguments of type synonym families must be monotypes") <+> quotes (ppr tidy_ty)
        ; failWithTcM (env1, msg) }
 \end{code}
 
@@ -1457,51 +1496,55 @@ checkValidInstHead ty   -- Should be a source type
 
     case getClassPredTys_maybe pred of {
        Nothing -> failWithTc (instTypeErr (pprPred pred) empty) ;
-        Just (clas,tys) ->
+        Just (clas,tys) -> do
 
-    getDOpts                                   `thenM` \ dflags ->
-    mappM_ check_arg_type tys                  `thenM_`
-    check_inst_head dflags clas tys            `thenM_`
-    returnM (clas, tys)
+    dflags <- getDOpts
+    check_inst_head dflags clas tys
+    return (clas, tys)
     }}
 
+check_inst_head :: DynFlags -> Class -> [Type] -> TcM ()
 check_inst_head dflags clas tys
-       -- If GlasgowExts then check at least one isn't a type variable
-  = do checkTc (dopt Opt_TypeSynonymInstances dflags ||
-                all tcInstHeadTyNotSynonym tys)
-               (instTypeErr (pprClassPred clas tys) head_type_synonym_msg)
-       checkTc (dopt Opt_FlexibleInstances dflags ||
-                all tcInstHeadTyAppAllTyVars tys)
-               (instTypeErr (pprClassPred clas tys) head_type_args_tyvars_msg)
-       checkTc (dopt Opt_MultiParamTypeClasses dflags ||
-                isSingleton tys)
-               (instTypeErr (pprClassPred clas tys) head_one_type_msg)
-       mapM_ check_one tys
+  = do { -- If GlasgowExts then check at least one isn't a type variable
+       ; checkTc (dopt Opt_TypeSynonymInstances dflags ||
+                  all tcInstHeadTyNotSynonym tys)
+                 (instTypeErr (pprClassPred clas tys) head_type_synonym_msg)
+       ; checkTc (dopt Opt_FlexibleInstances dflags ||
+                  all tcInstHeadTyAppAllTyVars tys)
+                 (instTypeErr (pprClassPred clas tys) head_type_args_tyvars_msg)
+       ; checkTc (dopt Opt_MultiParamTypeClasses dflags ||
+                  isSingleton tys)
+                 (instTypeErr (pprClassPred clas tys) head_one_type_msg)
+         -- May not contain type family applications
+       ; mapM_ checkTyFamFreeness tys
+
+       ; mapM_ checkValidMonoType tys
+       -- For now, I only allow tau-types (not polytypes) in 
+       -- the head of an instance decl.  
+       --      E.g.  instance C (forall a. a->a) is rejected
+       -- One could imagine generalising that, but I'm not sure
+       -- what all the consequences might be
+       }
+
   where
     head_type_synonym_msg = parens (
                 text "All instance types must be of the form (T t1 ... tn)" $$
                 text "where T is not a synonym." $$
                 text "Use -XTypeSynonymInstances if you want to disable this.")
 
-    head_type_args_tyvars_msg = parens (
-                text "All instance types must be of the form (T a1 ... an)" $$
-                text "where a1 ... an are distinct type *variables*" $$
-                text "Use -XFlexibleInstances if you want to disable this.")
+    head_type_args_tyvars_msg = parens (vcat [
+                text "All instance types must be of the form (T a1 ... an)",
+                text "where a1 ... an are type *variables*,",
+                text "and each type variable appears at most once in the instance head.",
+                text "Use -XFlexibleInstances if you want to disable this."])
 
     head_one_type_msg = parens (
                 text "Only one type can be given in an instance head." $$
                 text "Use -XMultiParamTypeClasses if you want to allow more.")
 
-       -- For now, I only allow tau-types (not polytypes) in 
-       -- the head of an instance decl.  
-       --      E.g.  instance C (forall a. a->a) is rejected
-       -- One could imagine generalising that, but I'm not sure
-       -- what all the consequences might be
-    check_one ty = do { check_tau_type (Rank 0) UT_NotOk ty
-                     ; checkTc (not (isUnLiftedType ty)) (unliftedArgErr ty) }
-
+instTypeErr :: SDoc -> SDoc -> SDoc
 instTypeErr pp_ty msg
-  = sep [ptext SLIT("Illegal instance declaration for") <+> quotes pp_ty, 
+  = sep [ptext (sLit "Illegal instance declaration for") <+> quotes pp_ty, 
         nest 4 msg]
 \end{code}
 
@@ -1532,7 +1575,7 @@ checkValidInstance tyvars theta clas inst_tys
                  (instTypeErr (pprClassPred clas inst_tys) msg)
        }
   where
-    msg  = parens (vcat [ptext SLIT("the Coverage Condition fails for one of the functional dependencies;"),
+    msg  = parens (vcat [ptext (sLit "the Coverage Condition fails for one of the functional dependencies;"),
                         undecidableMsg])
 \end{code}
 
@@ -1568,12 +1611,14 @@ checkInstTermination tys theta
       | otherwise
       = Nothing
 
+predUndecErr :: PredType -> SDoc -> SDoc
 predUndecErr pred msg = sep [msg,
-                       nest 2 (ptext SLIT("in the constraint:") <+> pprPred pred)]
+                       nest 2 (ptext (sLit "in the constraint:") <+> pprPred pred)]
 
-nomoreMsg = ptext SLIT("Variable occurs more often in a constraint than in the instance head")
-smallerMsg = ptext SLIT("Constraint is no smaller than the instance head")
-undecidableMsg = ptext SLIT("Use -fallow-undecidable-instances to permit this")
+nomoreMsg, smallerMsg, undecidableMsg :: SDoc
+nomoreMsg = ptext (sLit "Variable occurs more often in a constraint than in the instance head")
+smallerMsg = ptext (sLit "Constraint is no smaller than the instance head")
+undecidableMsg = ptext (sLit "Use -XUndecidableInstances to permit this")
 \end{code}
 
 
@@ -1613,7 +1658,7 @@ should have only type-variable constraints.
 
 Here is another example:
        data Fix f = In (f (Fix f)) deriving( Eq )
-Here, if we are prepared to allow -fallow-undecidable-instances we
+Here, if we are prepared to allow -XUndecidableInstances we
 could derive the instance
        instance Eq (f (Fix f)) => Eq (Fix f)
 but this is so delicate that I don't think it should happen inside
@@ -1637,9 +1682,9 @@ Allow constraints which consist only of type variables, with no repeats.
 
 \begin{code}
 validDerivPred :: PredType -> Bool
-validDerivPred (ClassP cls tys) = hasNoDups fvs && sizeTypes tys == length fvs
-                               where fvs = fvTypes tys
-validDerivPred otehr           = False
+validDerivPred (ClassP _ tys) = hasNoDups fvs && sizeTypes tys == length fvs
+                              where fvs = fvTypes tys
+validDerivPred _              = False
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -1650,17 +1695,16 @@ validDerivPred otehr            = False
 
 \begin{code}
 -- Check that a "type instance" is well-formed (which includes decidability
--- unless -fallow-undecidable-instances is given).
+-- unless -XUndecidableInstances is given).
 --
 checkValidTypeInst :: [Type] -> Type -> TcM ()
 checkValidTypeInst typats rhs
   = do { -- left-hand side contains no type family applications
          -- (vanilla synonyms are fine, though)
-       ; mappM_ checkTyFamFreeness typats
+       ; mapM_ checkTyFamFreeness typats
 
          -- the right-hand side is a tau type
-       ; checkTc (isTauTy rhs) $ 
-          polyTyErr rhs
+       ; checkValidMonoType rhs
 
          -- we have a decidable instance unless otherwise permitted
        ; undecidable_ok <- doptM Opt_UndecidableInstances
@@ -1698,7 +1742,7 @@ checkFamInst lhsTys famInsts
 checkTyFamFreeness :: Type -> TcM ()
 checkTyFamFreeness ty
   = checkTc (isTyFamFree ty) $
-      tyFamInstInIndexErr ty
+      tyFamInstIllegalErr ty
 
 -- Check that a type does not contain any type family applications.
 --
@@ -1707,23 +1751,22 @@ isTyFamFree = null . tyFamInsts
 
 -- Error messages
 
-tyFamInstInIndexErr ty
-  = hang (ptext SLIT("Illegal type family application in type instance") <> 
+tyFamInstIllegalErr :: Type -> SDoc
+tyFamInstIllegalErr ty
+  = hang (ptext (sLit "Illegal type synonym family application in instance") <> 
          colon) 4 $
       ppr ty
 
-polyTyErr ty 
-  = hang (ptext SLIT("Illegal polymorphic type in type instance") <> colon) 4 $
-      ppr ty
-
+famInstUndecErr :: Type -> SDoc -> SDoc
 famInstUndecErr ty msg 
   = sep [msg, 
-         nest 2 (ptext SLIT("in the type family application:") <+> 
+         nest 2 (ptext (sLit "in the type family application:") <+> 
                  pprType ty)]
 
-nestedMsg     = ptext SLIT("Nested type family application")
-nomoreVarMsg  = ptext SLIT("Variable occurs more often than in instance head")
-smallerAppMsg = ptext SLIT("Application is no smaller than the instance head")
+nestedMsg, nomoreVarMsg, smallerAppMsg :: SDoc
+nestedMsg     = ptext (sLit "Nested type family application")
+nomoreVarMsg  = ptext (sLit "Variable occurs more often than in instance head")
+smallerAppMsg = ptext (sLit "Application is no smaller than the instance head")
 \end{code}
 
 
@@ -1739,7 +1782,6 @@ fvType :: Type -> [TyVar]
 fvType ty | Just exp_ty <- tcView ty = fvType exp_ty
 fvType (TyVarTy tv)        = [tv]
 fvType (TyConApp _ tys)    = fvTypes tys
-fvType (NoteTy _ ty)       = fvType ty
 fvType (PredTy pred)       = fvPred pred
 fvType (FunTy arg res)     = fvType arg ++ fvType res
 fvType (AppTy fun arg)     = fvType fun ++ fvType arg
@@ -1758,7 +1800,6 @@ sizeType :: Type -> Int
 sizeType ty | Just exp_ty <- tcView ty = sizeType exp_ty
 sizeType (TyVarTy _)       = 1
 sizeType (TyConApp _ tys)  = sizeTypes tys + 1
-sizeType (NoteTy _ ty)     = sizeType ty
 sizeType (PredTy pred)     = sizePred pred
 sizeType (FunTy arg res)   = sizeType arg + sizeType res + 1
 sizeType (AppTy fun arg)   = sizeType fun + sizeType arg