Minor refactoring
[ghc-hetmet.git] / compiler / typecheck / TcMatches.lhs
index 7f5dfad..3457f32 100644 (file)
@@ -1,49 +1,44 @@
 %
+% (c) The University of Glasgow 2006
 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
 %
-\section[TcMatches]{Typecheck some @Matches@}
+
+TcMatches: Typecheck some @Matches@
 
 \begin{code}
 module TcMatches ( tcMatchesFun, tcGRHSsPat, tcMatchesCase, tcMatchLambda,
-                  matchCtxt, TcMatchCtxt(..), 
+                  TcMatchCtxt(..), 
                   tcStmts, tcDoStmts, tcBody,
                   tcDoStmt, tcMDoStmt, tcGuardStmt
        ) where
 
-#include "HsVersions.h"
-
-import {-# SOURCE #-}  TcExpr( tcSyntaxOp, tcInferRho, tcMonoExpr, tcPolyExpr )
-
-import HsSyn           ( HsExpr(..), LHsExpr, MatchGroup(..),
-                         Match(..), LMatch, GRHSs(..), GRHS(..), 
-                         Stmt(..), LStmt, HsMatchContext(..),
-                         HsStmtContext(..), 
-                         pprMatch, isIrrefutableHsPat, mkHsCoerce,
-                         mkLHsCoerce, pprMatchContext, pprStmtContext,  
-                         noSyntaxExpr, matchGroupArity, pprMatches,
-                         ExprCoFn )
+import {-# SOURCE #-}  TcExpr( tcSyntaxOp, tcInferRhoNC, 
+                                tcMonoExpr, tcMonoExprNC, tcPolyExpr )
 
+import HsSyn
 import TcRnMonad
-import TcGadt          ( Refinement, emptyRefinement, refineResType )
-import Inst            ( newMethodFromName )
-import TcEnv           ( TcId, tcLookupLocalIds, tcLookupId, tcExtendIdEnv )
-import TcPat           ( tcLamPats, tcLamPat )
-import TcMType         ( newFlexiTyVarTy, newFlexiTyVarTys ) 
-import TcType          ( TcType, TcRhoType, 
-                         BoxySigmaType, BoxyRhoType, 
-                         mkFunTys, mkFunTy, mkAppTy, mkTyConApp,
-                         liftedTypeKind )
-import TcBinds         ( tcLocalBinds )
-import TcUnify         ( boxySplitAppTy, boxySplitTyConApp, boxySplitListTy,
-                         subFunTys, tcSubExp, withBox )
-import TcSimplify      ( bindInstsOfLocalFuns )
-import Name            ( Name )
-import TysWiredIn      ( stringTy, boolTy, parrTyCon, listTyCon, mkListTy, mkPArrTy )
-import PrelNames       ( bindMName, returnMName, mfixName, thenMName, failMName )
-import Id              ( idType, mkLocalId )
-import TyCon           ( TyCon )
+import Inst
+import TcEnv
+import TcPat
+import TcMType
+import TcType
+import TcBinds
+import TcUnify
+import TcSimplify
+import Name
+import TysWiredIn
+import PrelNames
+import Id
+import TyCon
+import TysPrim
 import Outputable
-import SrcLoc          ( Located(..), getLoc )
+import Util
+import SrcLoc
+import FastString
+
+import Control.Monad
+
+#include "HsVersions.h"
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -58,12 +53,12 @@ is used in error messages.  It checks that all the equations have the
 same number of arguments before using @tcMatches@ to do the work.
 
 \begin{code}
-tcMatchesFun :: Name
+tcMatchesFun :: Name -> Bool
             -> MatchGroup Name
             -> BoxyRhoType             -- Expected type of function
-            -> TcM (ExprCoFn, MatchGroup TcId) -- Returns type of body
+            -> TcM (HsWrapper, MatchGroup TcId)        -- Returns type of body
 
-tcMatchesFun fun_name matches exp_ty
+tcMatchesFun fun_name inf matches exp_ty
   = do {  -- Check that they all have the same no of arguments
           -- Location is in the monad, set the caller so that 
           -- any inter-equation error messages get some vaguely
@@ -79,14 +74,14 @@ tcMatchesFun fun_name matches exp_ty
                -- This is one of two places places we call subFunTys
                -- The point is that if expected_y is a "hole", we want 
                -- to make pat_tys and rhs_ty as "holes" too.
-       ; subFunTys doc n_pats exp_ty     $ \ pat_tys rhs_ty -> 
+       ; subFunTys doc n_pats exp_ty (Just (FunSigCtxt fun_name)) $ \ pat_tys rhs_ty -> 
          tcMatches match_ctxt pat_tys rhs_ty matches
        }
   where
-    doc = ptext SLIT("The equation(s) for") <+> quotes (ppr fun_name)
-         <+> ptext SLIT("have") <+> speakNOf n_pats (ptext SLIT("argument"))
+    doc = ptext (sLit "The equation(s) for") <+> quotes (ppr fun_name)
+         <+> ptext (sLit "have") <+> speakNOf n_pats (ptext (sLit "argument"))
     n_pats = matchGroupArity matches
-    match_ctxt = MC { mc_what = FunRhs fun_name, mc_body = tcBody }
+    match_ctxt = MC { mc_what = FunRhs fun_name inf, mc_body = tcBody }
 \end{code}
 
 @tcMatchesCase@ doesn't do the argument-count check because the
@@ -100,18 +95,26 @@ tcMatchesCase :: TcMatchCtxt               -- Case context
              -> TcM (MatchGroup TcId)  -- Translated alternatives
 
 tcMatchesCase ctxt scrut_ty matches res_ty
+  | isEmptyMatchGroup matches
+  =      -- Allow empty case expressions
+    do {  -- Make sure we follow the invariant that res_ty is filled in
+          res_ty' <- refineBoxToTau res_ty
+       ;  return (MatchGroup [] (mkFunTys [scrut_ty] res_ty')) }
+
+  | otherwise
   = tcMatches ctxt [scrut_ty] res_ty matches
 
-tcMatchLambda :: MatchGroup Name -> BoxyRhoType -> TcM (ExprCoFn, MatchGroup TcId)
+tcMatchLambda :: MatchGroup Name -> BoxyRhoType -> TcM (HsWrapper, MatchGroup TcId)
 tcMatchLambda match res_ty 
-  = subFunTys doc n_pats res_ty        $ \ pat_tys rhs_ty ->
+  = subFunTys doc n_pats res_ty Nothing        $ \ pat_tys rhs_ty ->
     tcMatches match_ctxt pat_tys rhs_ty match
   where
     n_pats = matchGroupArity match
-    doc = sep [ ptext SLIT("The lambda expression")
-                <+> quotes (pprSetDepth 1 $ pprMatches LambdaExpr match),
+    doc = sep [ ptext (sLit "The lambda expression")
+                <+> quotes (pprSetDepth (PartWay 1) $ 
+                             pprMatches (LambdaExpr :: HsMatchContext Name) match),
                        -- The pprSetDepth makes the abstraction print briefly
-               ptext SLIT("has") <+> speakNOf n_pats (ptext SLIT("argument"))]
+               ptext (sLit "has") <+> speakNOf n_pats (ptext (sLit "argument"))]
     match_ctxt = MC { mc_what = LambdaExpr,
                      mc_body = tcBody }
 \end{code}
@@ -121,8 +124,7 @@ tcMatchLambda match res_ty
 \begin{code}
 tcGRHSsPat :: GRHSs Name -> BoxyRhoType -> TcM (GRHSs TcId)
 -- Used for pattern bindings
-tcGRHSsPat grhss res_ty = tcGRHSs match_ctxt grhss (emptyRefinement, res_ty)
-                       -- emptyRefinement: no refinement in a pattern binding
+tcGRHSsPat grhss res_ty = tcGRHSs match_ctxt grhss res_ty
   where
     match_ctxt = MC { mc_what = PatBindRhs,
                      mc_body = tcBody }
@@ -144,12 +146,14 @@ tcMatches :: TcMatchCtxt
 
 data TcMatchCtxt       -- c.f. TcStmtCtxt, also in this module
   = MC { mc_what :: HsMatchContext Name,       -- What kind of thing this is
-        mc_body :: LHsExpr Name                -- Type checker for a body of an alternative
-                -> (Refinement, BoxyRhoType) 
+        mc_body :: LHsExpr Name                -- Type checker for a body of
+                                                -- an alternative
+                -> BoxyRhoType
                 -> TcM (LHsExpr TcId) }        
 
 tcMatches ctxt pat_tys rhs_ty (MatchGroup matches _)
-  = do { matches' <- mapM (tcMatch ctxt pat_tys rhs_ty) matches
+  = ASSERT( not (null matches) )       -- Ensure that rhs_ty is filled in
+    do { matches' <- mapM (tcMatch ctxt pat_tys rhs_ty) matches
        ; return (MatchGroup matches' (mkFunTys pat_tys rhs_ty)) }
 
 -------------
@@ -163,8 +167,8 @@ tcMatch ctxt pat_tys rhs_ty match
   = wrapLocM (tc_match ctxt pat_tys rhs_ty) match
   where
     tc_match ctxt pat_tys rhs_ty match@(Match pats maybe_rhs_sig grhss)
-      = addErrCtxt (matchCtxt (mc_what ctxt) match)    $       
-        do { (pats', grhss') <- tcLamPats pats pat_tys rhs_ty $
+      = add_match_ctxt match $
+        do { (pats', grhss') <- tcPats (mc_what ctxt) pats pat_tys rhs_ty $
                                tc_grhss ctxt maybe_rhs_sig grhss
           ; return (Match pats' Nothing grhss') }
 
@@ -172,13 +176,18 @@ tcMatch ctxt pat_tys rhs_ty match
       = tcGRHSs ctxt grhss rhs_ty      -- No result signature
 
        -- Result type sigs are no longer supported
-    tc_grhss ctxt (Just res_sig) grhss (co, rhs_ty)
-      = do { addErr (ptext SLIT("Ignoring (deprecated) result type signature")
-                       <+> ppr res_sig)
-          ; tcGRHSs ctxt grhss (co, rhs_ty) }
+    tc_grhss _ (Just {}) _ _
+      = panic "tc_ghrss"       -- Rejected by renamer
+
+       -- For (\x -> e), tcExpr has already said "In the expresssion \x->e"
+       -- so we don't want to add "In the lambda abstraction \x->e"
+    add_match_ctxt match thing_inside
+       = case mc_what ctxt of
+           LambdaExpr -> thing_inside
+           m_ctxt     -> addErrCtxt (pprMatchInCtxt m_ctxt match) thing_inside
 
 -------------
-tcGRHSs :: TcMatchCtxt -> GRHSs Name -> (Refinement, BoxyRhoType) 
+tcGRHSs :: TcMatchCtxt -> GRHSs Name -> BoxyRhoType
        -> TcM (GRHSs TcId)
 
 -- Notice that we pass in the full res_ty, so that we get
@@ -189,12 +198,12 @@ tcGRHSs :: TcMatchCtxt -> GRHSs Name -> (Refinement, BoxyRhoType)
 
 tcGRHSs ctxt (GRHSs grhss binds) res_ty
   = do { (binds', grhss') <- tcLocalBinds binds $
-                             mappM (wrapLocM (tcGRHS ctxt res_ty)) grhss
+                             mapM (wrapLocM (tcGRHS ctxt res_ty)) grhss
 
-       ; returnM (GRHSs grhss' binds') }
+       ; return (GRHSs grhss' binds') }
 
 -------------
-tcGRHS :: TcMatchCtxt -> (Refinement, BoxyRhoType) -> GRHS Name -> TcM (GRHS TcId)
+tcGRHS :: TcMatchCtxt -> BoxyRhoType -> GRHS Name -> TcM (GRHS TcId)
 
 tcGRHS ctxt res_ty (GRHS guards rhs)
   = do  { (guards', rhs') <- tcStmts stmt_ctxt tcGuardStmt guards res_ty $
@@ -218,49 +227,51 @@ tcDoStmts :: HsStmtContext Name
          -> BoxyRhoType
          -> TcM (HsExpr TcId)          -- Returns a HsDo
 tcDoStmts ListComp stmts body res_ty
-  = do { elt_ty <- boxySplitListTy res_ty
+  = do { (elt_ty, coi) <- boxySplitListTy res_ty
        ; (stmts', body') <- tcStmts ListComp (tcLcStmt listTyCon) stmts 
-                                    (emptyRefinement,elt_ty) $
+                                    elt_ty $
                             tcBody body
-       ; return (HsDo ListComp stmts' body' (mkListTy elt_ty)) }
+       ; return $ mkHsWrapCoI coi 
+                     (HsDo ListComp stmts' body' (mkListTy elt_ty)) }
 
 tcDoStmts PArrComp stmts body res_ty
-  = do { [elt_ty] <- boxySplitTyConApp parrTyCon res_ty
+  = do { (elt_ty, coi) <- boxySplitPArrTy res_ty
        ; (stmts', body') <- tcStmts PArrComp (tcLcStmt parrTyCon) stmts 
-                                    (emptyRefinement, elt_ty) $
+                                    elt_ty $
                             tcBody body
-       ; return (HsDo PArrComp stmts' body' (mkPArrTy elt_ty)) }
+       ; return $ mkHsWrapCoI coi 
+                     (HsDo PArrComp stmts' body' (mkPArrTy elt_ty)) }
 
 tcDoStmts DoExpr stmts body res_ty
-  = do { (m_ty, elt_ty) <- boxySplitAppTy res_ty
-       ; let res_ty' = mkAppTy m_ty elt_ty     -- The boxySplit consumes res_ty
-       ; (stmts', body') <- tcStmts DoExpr (tcDoStmt m_ty) stmts 
-                                    (emptyRefinement, res_ty') $
+  = do { (stmts', body') <- tcStmts DoExpr tcDoStmt stmts 
+                                    res_ty $
                             tcBody body
-       ; return (HsDo DoExpr stmts' body' res_ty') }
+       ; return (HsDo DoExpr stmts' body' res_ty) }
 
 tcDoStmts ctxt@(MDoExpr _) stmts body res_ty
-  = do { (m_ty, elt_ty) <- boxySplitAppTy res_ty
+  = do { ((m_ty, elt_ty), coi) <- boxySplitAppTy res_ty
        ; let res_ty' = mkAppTy m_ty elt_ty     -- The boxySplit consumes res_ty
              tc_rhs rhs = withBox liftedTypeKind $ \ pat_ty ->
                           tcMonoExpr rhs (mkAppTy m_ty pat_ty)
 
        ; (stmts', body') <- tcStmts ctxt (tcMDoStmt tc_rhs) stmts 
-                                    (emptyRefinement, res_ty') $
+                                    res_ty' $
                             tcBody body
 
        ; let names = [mfixName, bindMName, thenMName, returnMName, failMName]
        ; insts <- mapM (newMethodFromName DoOrigin m_ty) names
-       ; return (HsDo (MDoExpr (names `zip` insts)) stmts' body' res_ty') }
-
-tcDoStmts ctxt stmts body res_ty = pprPanic "tcDoStmts" (pprStmtContext ctxt)
-
-tcBody :: LHsExpr Name -> (Refinement, BoxyRhoType) -> TcM (LHsExpr TcId)
-tcBody body (reft, res_ty)
-  = do { traceTc (text "tcBody" <+> ppr res_ty <+> ppr reft)
-       ; let (co, res_ty') = refineResType reft res_ty
-       ; body' <- tcPolyExpr body res_ty'
-       ; return (mkLHsCoerce co body') } 
+       ; return $ 
+            mkHsWrapCoI coi 
+              (HsDo (MDoExpr (names `zip` insts)) stmts' body' res_ty') }
+
+tcDoStmts ctxt _ _ _ = pprPanic "tcDoStmts" (pprStmtContext ctxt)
+
+tcBody :: LHsExpr Name -> BoxyRhoType -> TcM (LHsExpr TcId)
+tcBody body res_ty
+  = do { traceTc (text "tcBody" <+> ppr res_ty)
+       ; body' <- tcMonoExpr body res_ty
+       ; return body' 
+        } 
 \end{code}
 
 
@@ -274,24 +285,21 @@ tcBody body (reft, res_ty)
 type TcStmtChecker
   =  forall thing. HsStmtContext Name
                -> Stmt Name
-               -> (Refinement, BoxyRhoType)                    -- Result type for comprehension
-               -> ((Refinement,BoxyRhoType) -> TcM thing)      -- Checker for what follows the stmt
+               -> BoxyRhoType                  -- Result type for comprehension
+               -> (BoxyRhoType -> TcM thing)   -- Checker for what follows the stmt
                -> TcM (Stmt TcId, thing)
 
-  -- The incoming BoxyRhoType may be refined by type refinements
-  -- before being passed to the thing_inside
-
 tcStmts :: HsStmtContext Name
        -> TcStmtChecker        -- NB: higher-rank type
         -> [LStmt Name]
-       -> (Refinement, BoxyRhoType)
-       -> ((Refinement, BoxyRhoType) -> TcM thing)
+       -> BoxyRhoType
+       -> (BoxyRhoType -> TcM thing)
         -> TcM ([LStmt TcId], thing)
 
 -- Note the higher-rank type.  stmt_chk is applied at different
 -- types in the equations for tcStmts
 
-tcStmts ctxt stmt_chk [] res_ty thing_inside
+tcStmts _ _ [] res_ty thing_inside
   = do { thing <- thing_inside res_ty
        ; return ([], thing) }
 
@@ -305,7 +313,7 @@ tcStmts ctxt stmt_chk (L loc (LetStmt binds) : stmts) res_ty thing_inside
 tcStmts ctxt stmt_chk (L loc stmt : stmts) res_ty thing_inside
   = do         { (stmt', (stmts', thing)) <- 
                setSrcSpan loc                          $
-               addErrCtxt (stmtCtxt ctxt stmt)         $
+               addErrCtxt (pprStmtInCtxt ctxt stmt)    $
                stmt_chk ctxt stmt res_ty               $ \ res_ty' ->
                popErrCtxt                              $
                tcStmts ctxt stmt_chk stmts res_ty'     $
@@ -315,17 +323,17 @@ tcStmts ctxt stmt_chk (L loc stmt : stmts) res_ty thing_inside
 --------------------------------
 --     Pattern guards
 tcGuardStmt :: TcStmtChecker
-tcGuardStmt ctxt (ExprStmt guard _ _) res_ty thing_inside
+tcGuardStmt _ (ExprStmt guard _ _) res_ty thing_inside
   = do { guard' <- tcMonoExpr guard boolTy
        ; thing  <- thing_inside res_ty
        ; return (ExprStmt guard' noSyntaxExpr boolTy, thing) }
 
 tcGuardStmt ctxt (BindStmt pat rhs _ _) res_ty thing_inside
-  = do { (rhs', rhs_ty) <- tcInferRho rhs
-       ; (pat', thing)  <- tcLamPat pat rhs_ty res_ty thing_inside
+  = do { (rhs', rhs_ty) <- tcInferRhoNC rhs    -- Stmt has a context already
+       ; (pat', thing)  <- tcPat (StmtCtxt ctxt) pat rhs_ty res_ty thing_inside
        ; return (BindStmt pat' rhs' noSyntaxExpr noSyntaxExpr, thing) }
 
-tcGuardStmt ctxt stmt res_ty thing_inside
+tcGuardStmt _ stmt _ _
   = pprPanic "tcGuardStmt: unexpected Stmt" (ppr stmt)
 
 
@@ -336,14 +344,14 @@ tcLcStmt :: TyCon -- The list/Parray type constructor ([] or PArray)
         -> TcStmtChecker
 
 -- A generator, pat <- rhs
-tcLcStmt m_tc ctxt (BindStmt pat rhs _ _) res_ty thing_inside 
+tcLcStmt m_tc ctxt (BindStmt pat rhs _ _) res_ty thing_inside
  = do  { (rhs', pat_ty) <- withBox liftedTypeKind $ \ ty ->
                            tcMonoExpr rhs (mkTyConApp m_tc [ty])
-       ; (pat', thing)  <- tcLamPat pat pat_ty res_ty thing_inside
+       ; (pat', thing)  <- tcPat (StmtCtxt ctxt) pat pat_ty res_ty thing_inside
        ; return (BindStmt pat' rhs' noSyntaxExpr noSyntaxExpr, thing) }
 
 -- A boolean guard
-tcLcStmt m_tc ctxt (ExprStmt rhs _ _) res_ty thing_inside
+tcLcStmt _ _ (ExprStmt rhs _ _) res_ty thing_inside
   = do { rhs'  <- tcMonoExpr rhs boolTy
        ; thing <- thing_inside res_ty
        ; return (ExprStmt rhs' noSyntaxExpr boolTy, thing) }
@@ -374,64 +382,201 @@ tcLcStmt m_tc ctxt (ParStmt bndr_stmts_s) elt_ty thing_inside
        ; return (ParStmt pairs', thing) }
   where
     -- loop :: [([LStmt Name], [Name])] -> TcM ([([LStmt TcId], [TcId])], thing)
-    loop [] = do { thing <- thing_inside elt_ty        -- No refinement from pattern 
+    loop [] = do { thing <- thing_inside elt_ty
                 ; return ([], thing) }         -- matching in the branches
 
     loop ((stmts, names) : pairs)
       = do { (stmts', (ids, pairs', thing))
-               <- tcStmts ctxt (tcLcStmt m_tc) stmts elt_ty $ \ elt_ty' ->
+               <- tcStmts ctxt (tcLcStmt m_tc) stmts elt_ty $ \ _elt_ty' ->
                   do { ids <- tcLookupLocalIds names
                      ; (pairs', thing) <- loop pairs
                      ; return (ids, pairs', thing) }
           ; return ( (stmts', ids) : pairs', thing ) }
 
-tcLcStmt m_tc ctxt stmt elt_ty thing_inside
+tcLcStmt m_tc ctxt (TransformStmt (stmts, binders) usingExpr maybeByExpr) elt_ty thing_inside = do
+    (stmts', (binders', usingExpr', maybeByExpr', thing)) <- 
+        tcStmts (TransformStmtCtxt ctxt) (tcLcStmt m_tc) stmts elt_ty $ \elt_ty' -> do
+            let alphaListTy = mkTyConApp m_tc [alphaTy]
+                    
+            (usingExpr', maybeByExpr') <- 
+                case maybeByExpr of
+                    Nothing -> do
+                        -- We must validate that usingExpr :: forall a. [a] -> [a]
+                        usingExpr' <- tcPolyExpr usingExpr (mkForAllTy alphaTyVar (alphaListTy `mkFunTy` alphaListTy))
+                        return (usingExpr', Nothing)
+                    Just byExpr -> do
+                        -- We must infer a type such that e :: t and then check that usingExpr :: forall a. (a -> t) -> [a] -> [a]
+                        (byExpr', tTy) <- tcInferRhoNC byExpr
+                        usingExpr' <- tcPolyExpr usingExpr (mkForAllTy alphaTyVar ((alphaTy `mkFunTy` tTy) `mkFunTy` (alphaListTy `mkFunTy` alphaListTy)))
+                        return (usingExpr', Just byExpr')
+            
+            binders' <- tcLookupLocalIds binders
+            thing <- thing_inside elt_ty'
+            
+            return (binders', usingExpr', maybeByExpr', thing)
+
+    return (TransformStmt (stmts', binders') usingExpr' maybeByExpr', thing)
+
+tcLcStmt m_tc ctxt (GroupStmt (stmts, bindersMap) groupByClause) elt_ty thing_inside = do
+        (stmts', (bindersMap', groupByClause', thing)) <-
+            tcStmts (TransformStmtCtxt ctxt) (tcLcStmt m_tc) stmts elt_ty $ \elt_ty' -> do
+                let alphaListTy = mkTyConApp m_tc [alphaTy]
+                    alphaListListTy = mkTyConApp m_tc [alphaListTy]
+            
+                groupByClause' <- 
+                    case groupByClause of
+                        GroupByNothing usingExpr ->
+                            -- We must validate that usingExpr :: forall a. [a] -> [[a]]
+                            tcPolyExpr usingExpr (mkForAllTy alphaTyVar (alphaListTy `mkFunTy` alphaListListTy)) >>= (return . GroupByNothing)
+                        GroupBySomething eitherUsingExpr byExpr -> do
+                            -- We must infer a type such that byExpr :: t
+                            (byExpr', tTy) <- tcInferRhoNC byExpr
+                            
+                            -- If it exists, we then check that usingExpr :: forall a. (a -> t) -> [a] -> [[a]]
+                            let expectedUsingType = mkForAllTy alphaTyVar ((alphaTy `mkFunTy` tTy) `mkFunTy` (alphaListTy `mkFunTy` alphaListListTy))
+                            eitherUsingExpr' <- 
+                                case eitherUsingExpr of
+                                    Left usingExpr  -> (tcPolyExpr usingExpr expectedUsingType) >>= (return . Left)
+                                    Right usingExpr -> (tcPolyExpr (noLoc usingExpr) expectedUsingType) >>= (return . Right . unLoc)
+                            return $ GroupBySomething eitherUsingExpr' byExpr'
+            
+                -- Find the IDs and types of all old binders
+                let (oldBinders, newBinders) = unzip bindersMap
+                oldBinders' <- tcLookupLocalIds oldBinders
+                
+                -- Ensure that every old binder of type b is linked up with its new binder which should have type [b]
+                let newBinders' = zipWith associateNewBinder oldBinders' newBinders
+            
+                -- Type check the thing in the environment with these new binders and return the result
+                thing <- tcExtendIdEnv newBinders' (thing_inside elt_ty')
+                return (zipEqual "tcLcStmt: Old and new binder lists were not of the same length" oldBinders' newBinders', groupByClause', thing)
+        
+        return (GroupStmt (stmts', bindersMap') groupByClause', thing)
+    where
+        associateNewBinder :: TcId -> Name -> TcId
+        associateNewBinder oldBinder newBinder = mkLocalId newBinder (mkTyConApp m_tc [idType oldBinder])
+    
+tcLcStmt _ _ stmt _ _
   = pprPanic "tcLcStmt: unexpected Stmt" (ppr stmt)
-
+        
 --------------------------------
 --     Do-notation
 -- The main excitement here is dealing with rebindable syntax
 
-tcDoStmt :: TcType             -- Monad type,  m
-        -> TcStmtChecker
+tcDoStmt :: TcStmtChecker
 
-tcDoStmt m_ty ctxt (BindStmt pat rhs bind_op fail_op) reft_res_ty@(_,res_ty) thing_inside
-  = do { (rhs', pat_ty) <- withBox liftedTypeKind $ \ pat_ty -> 
-                           tcMonoExpr rhs (mkAppTy m_ty pat_ty)
-               -- We should use type *inference* for the RHS computations, becuase of GADTs. 
-               --      do { pat <- rhs; <rest> }
-               -- is rather like
-               --      case rhs of { pat -> <rest> }
-               -- We do inference on rhs, so that information about its type can be refined
-               -- when type-checking the pattern. 
+tcDoStmt ctxt (BindStmt pat rhs bind_op fail_op) res_ty thing_inside
+  = do {       -- Deal with rebindable syntax:
+               --       (>>=) :: rhs_ty -> (pat_ty -> new_res_ty) -> res_ty
+               -- This level of generality is needed for using do-notation
+               -- in full generality; see Trac #1537
+
+               -- I'd like to put this *after* the tcSyntaxOp 
+                -- (see Note [Treat rebindable syntax first], but that breaks 
+               -- the rigidity info for GADTs.  When we move to the new story
+                -- for GADTs, we can move this after tcSyntaxOp
+          (rhs', rhs_ty) <- tcInferRhoNC rhs
 
-       ; (pat', thing) <- tcLamPat pat pat_ty reft_res_ty thing_inside
+       ; ((bind_op', new_res_ty), pat_ty) <- 
+            withBox liftedTypeKind $ \ pat_ty ->
+            withBox liftedTypeKind $ \ new_res_ty ->
+            tcSyntaxOp DoOrigin bind_op 
+                            (mkFunTys [rhs_ty, mkFunTy pat_ty new_res_ty] res_ty)
 
-       -- Deal with rebindable syntax; (>>=) :: m a -> (a -> m b) -> m b
-       ; let bind_ty = mkFunTys [mkAppTy m_ty pat_ty, 
-                                 mkFunTy pat_ty res_ty] res_ty
-       ; bind_op' <- tcSyntaxOp DoOrigin bind_op bind_ty
                -- If (but only if) the pattern can fail, 
                -- typecheck the 'fail' operator
-       ; fail_op' <- if isIrrefutableHsPat pat' 
+       ; fail_op' <- if isIrrefutableHsPat pat 
                      then return noSyntaxExpr
-                     else tcSyntaxOp DoOrigin fail_op (mkFunTy stringTy res_ty)
+                     else tcSyntaxOp DoOrigin fail_op (mkFunTy stringTy new_res_ty)
+
+               -- We should typecheck the RHS *before* the pattern,
+                -- because of GADTs. 
+               --      do { pat <- rhs; <rest> }
+               -- is rather like
+               --      case rhs of { pat -> <rest> }
+               -- We do inference on rhs, so that information about its type 
+                -- can be refined when type-checking the pattern. 
+
+       ; (pat', thing) <- tcPat (StmtCtxt ctxt) pat pat_ty new_res_ty thing_inside
+
        ; return (BindStmt pat' rhs' bind_op' fail_op', thing) }
 
 
-tcDoStmt m_ty ctxt (ExprStmt rhs then_op _) reft_res_ty@(_,res_ty) thing_inside
-  = do {       -- Deal with rebindable syntax; (>>) :: m a -> m b -> m b
-         a_ty <- newFlexiTyVarTy liftedTypeKind
-       ; let rhs_ty  = mkAppTy m_ty a_ty
-             then_ty = mkFunTys [rhs_ty, res_ty] res_ty
-       ; then_op' <- tcSyntaxOp DoOrigin then_op then_ty
-       ; rhs' <- tcPolyExpr rhs rhs_ty
-       ; thing <- thing_inside reft_res_ty
+tcDoStmt _ (ExprStmt rhs then_op _) res_ty thing_inside
+  = do {       -- Deal with rebindable syntax; 
+                --   (>>) :: rhs_ty -> new_res_ty -> res_ty
+               -- See also Note [Treat rebindable syntax first]
+         ((then_op', rhs_ty), new_res_ty) <-
+               withBox liftedTypeKind $ \ new_res_ty ->
+               withBox liftedTypeKind $ \ rhs_ty ->
+               tcSyntaxOp DoOrigin then_op 
+                          (mkFunTys [rhs_ty, new_res_ty] res_ty)
+
+        ; rhs' <- tcMonoExprNC rhs rhs_ty
+       ; thing <- thing_inside new_res_ty
        ; return (ExprStmt rhs' then_op' rhs_ty, thing) }
 
-tcDoStmt m_ty ctxt stmt res_ty thing_inside
+tcDoStmt ctxt (RecStmt { recS_stmts = stmts, recS_later_ids = later_names
+                       , recS_rec_ids = rec_names, recS_ret_fn = ret_op
+                       , recS_mfix_fn = mfix_op, recS_bind_fn = bind_op }) 
+         res_ty thing_inside
+  = do  { let tup_names = rec_names ++ filterOut (`elem` rec_names) later_names
+        ; tup_elt_tys <- newFlexiTyVarTys (length tup_names) liftedTypeKind
+        ; let tup_ids = zipWith mkLocalId tup_names tup_elt_tys
+             tup_ty  = mkBoxedTupleTy tup_elt_tys
+
+        ; tcExtendIdEnv tup_ids $ do
+        { ((stmts', (ret_op', tup_rets)), stmts_ty)
+                <- withBox liftedTypeKind $ \ stmts_ty ->
+                   tcStmts ctxt tcDoStmt stmts stmts_ty   $ \ inner_res_ty ->
+                   do { tup_rets <- zipWithM tc_ret tup_names tup_elt_tys
+                     ; ret_op' <- tcSyntaxOp DoOrigin ret_op (mkFunTy tup_ty inner_res_ty)
+                      ; return (ret_op', tup_rets) }
+
+       ; (mfix_op', mfix_res_ty) <- withBox liftedTypeKind $ \ mfix_res_ty ->
+                                     tcSyntaxOp DoOrigin mfix_op
+                                        (mkFunTy (mkFunTy tup_ty stmts_ty) mfix_res_ty)
+
+       ; (bind_op', new_res_ty) <- withBox liftedTypeKind $ \ new_res_ty ->
+                                   tcSyntaxOp DoOrigin bind_op 
+                                       (mkFunTys [mfix_res_ty, mkFunTy tup_ty new_res_ty] res_ty)
+
+        ; (thing,lie) <- getLIE (thing_inside new_res_ty)
+        ; lie_binds <- bindInstsOfLocalFuns lie tup_ids
+  
+        ; let rec_ids = takeList rec_names tup_ids
+       ; later_ids <- tcLookupLocalIds later_names
+       ; traceTc (text "tcdo" <+> vcat [ppr rec_ids <+> ppr (map idType rec_ids),
+                                         ppr later_ids <+> ppr (map idType later_ids)])
+        ; return (RecStmt { recS_stmts = stmts', recS_later_ids = later_ids
+                          , recS_rec_ids = rec_ids, recS_ret_fn = ret_op' 
+                          , recS_mfix_fn = mfix_op', recS_bind_fn = bind_op'
+                          , recS_rec_rets = tup_rets, recS_dicts = lie_binds }, thing)
+        }}
+  where 
+    -- Unify the types of the "final" Ids with those of "knot-tied" Ids
+    tc_ret rec_name mono_ty
+        = do { poly_id <- tcLookupId rec_name
+                -- poly_id may have a polymorphic type
+                -- but mono_ty is just a monomorphic type variable
+             ; co_fn <- tcSubExp DoOrigin (idType poly_id) mono_ty
+             ; return (mkHsWrap co_fn (HsVar poly_id)) }
+
+tcDoStmt _ stmt _ _
   = pprPanic "tcDoStmt: unexpected Stmt" (ppr stmt)
+\end{code}
+
+Note [Treat rebindable syntax first]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+When typechecking
+       do { bar; ... } :: IO ()
+we want to typecheck 'bar' in the knowledge that it should be an IO thing,
+pushing info from the context into the RHS.  To do this, we check the
+rebindable syntax first, and push that information into (tcMonoExprNC rhs).
+Otherwise the error shows up when cheking the rebindable syntax, and
+the expected/inferred stuff is back to front (see Trac #3613).
 
+\begin{code}
 --------------------------------
 --     Mdo-notation
 -- The distinctive features here are
@@ -440,22 +585,22 @@ tcDoStmt m_ty ctxt stmt res_ty thing_inside
 
 tcMDoStmt :: (LHsExpr Name -> TcM (LHsExpr TcId, TcType))      -- RHS inference
          -> TcStmtChecker
-tcMDoStmt tc_rhs ctxt (BindStmt pat rhs bind_op fail_op) res_ty thing_inside
+tcMDoStmt tc_rhs ctxt (BindStmt pat rhs _ _) res_ty thing_inside
   = do { (rhs', pat_ty) <- tc_rhs rhs
-       ; (pat', thing)  <- tcLamPat pat pat_ty res_ty thing_inside
+       ; (pat', thing)  <- tcPat (StmtCtxt ctxt) pat pat_ty res_ty thing_inside
        ; return (BindStmt pat' rhs' noSyntaxExpr noSyntaxExpr, thing) }
 
-tcMDoStmt tc_rhs ctxt (ExprStmt rhs then_op _) res_ty thing_inside
+tcMDoStmt tc_rhs _ (ExprStmt rhs _ _) res_ty thing_inside
   = do { (rhs', elt_ty) <- tc_rhs rhs
        ; thing          <- thing_inside res_ty
        ; return (ExprStmt rhs' noSyntaxExpr elt_ty, thing) }
 
-tcMDoStmt tc_rhs ctxt (RecStmt stmts laterNames recNames _ _) res_ty thing_inside
+tcMDoStmt tc_rhs ctxt (RecStmt stmts laterNames recNames _ _ _ _ _) res_ty thing_inside
   = do { rec_tys <- newFlexiTyVarTys (length recNames) liftedTypeKind
        ; let rec_ids = zipWith mkLocalId recNames rec_tys
        ; tcExtendIdEnv rec_ids                 $ do
        { (stmts', (later_ids, rec_rets))
-               <- tcStmts ctxt (tcMDoStmt tc_rhs) stmts res_ty $ \ res_ty' -> 
+               <- tcStmts ctxt (tcMDoStmt tc_rhs) stmts res_ty $ \ _res_ty' ->
                        -- ToDo: res_ty not really right
                   do { rec_rets <- zipWithM tc_ret recNames rec_tys
                      ; later_ids <- tcLookupLocalIds laterNames
@@ -468,7 +613,7 @@ tcMDoStmt tc_rhs ctxt (RecStmt stmts laterNames recNames _ _) res_ty thing_insid
                --      (see note [RecStmt] in HsExpr)
        ; lie_binds <- bindInstsOfLocalFuns lie later_ids
   
-       ; return (RecStmt stmts' later_ids rec_ids rec_rets lie_binds, thing)
+       ; return (RecStmt stmts' later_ids rec_ids noSyntaxExpr noSyntaxExpr noSyntaxExpr rec_rets lie_binds, thing)
        }}
   where 
     -- Unify the types of the "final" Ids with those of "knot-tied" Ids
@@ -476,10 +621,10 @@ tcMDoStmt tc_rhs ctxt (RecStmt stmts laterNames recNames _ _) res_ty thing_insid
        = do { poly_id <- tcLookupId rec_name
                -- poly_id may have a polymorphic type
                -- but mono_ty is just a monomorphic type variable
-            ; co_fn <- tcSubExp (idType poly_id) mono_ty
-            ; return (mkHsCoerce co_fn (HsVar poly_id)) }
+            ; co_fn <- tcSubExp DoOrigin (idType poly_id) mono_ty
+            ; return (mkHsWrap co_fn (HsVar poly_id)) }
 
-tcMDoStmt tc_rhs ctxt stmt res_ty thing_inside
+tcMDoStmt _ _ stmt _ _
   = pprPanic "tcMDoStmt: unexpected Stmt" (ppr stmt)
 
 \end{code}
@@ -499,8 +644,8 @@ checkArgs :: Name -> MatchGroup Name -> TcM ()
 checkArgs fun (MatchGroup (match1:matches) _)
     | null bad_matches = return ()
     | otherwise
-    = failWithTc (vcat [ptext SLIT("Equations for") <+> quotes (ppr fun) <+> 
-                         ptext SLIT("have different numbers of arguments"),
+    = failWithTc (vcat [ptext (sLit "Equations for") <+> quotes (ppr fun) <+> 
+                         ptext (sLit "have different numbers of arguments"),
                        nest 2 (ppr (getLoc match1)),
                        nest 2 (ppr (getLoc (head bad_matches)))])
   where
@@ -509,13 +654,6 @@ checkArgs fun (MatchGroup (match1:matches) _)
 
     args_in_match :: LMatch Name -> Int
     args_in_match (L _ (Match pats _ _)) = length pats
-checkArgs fun other = panic "TcPat.checkArgs"  -- Matches always non-empty
+checkArgs _ _ = panic "TcPat.checkArgs" -- Matches always non-empty
 \end{code}
 
-\begin{code}
-matchCtxt ctxt match  = hang (ptext SLIT("In") <+> pprMatchContext ctxt <> colon) 
-                          4 (pprMatch ctxt match)
-
-stmtCtxt ctxt stmt = hang (ptext SLIT("In") <+> pprStmtContext ctxt <> colon)
-                       4 (ppr stmt)
-\end{code}