Fix Trac #2985: generating superclasses and recursive dictionaries
[ghc-hetmet.git] / compiler / typecheck / TcRnTypes.lhs
index 7b4f85a..28bfd8e 100644 (file)
@@ -21,7 +21,7 @@ module TcRnTypes(
        TcTyThing(..), pprTcTyThingCategory, RefinementVisibility(..),
 
        -- Template Haskell
-       ThStage(..), topStage, topSpliceStage,
+       ThStage(..), topStage, topAnnStage, topSpliceStage,
        ThLevel, impLevel, topLevel,
 
        -- Arrows
@@ -29,7 +29,7 @@ module TcRnTypes(
 
        -- Insts
        Inst(..), EqInstCo, InstOrigin(..), InstLoc(..), 
-       pprInstLoc, pprInstArising, instLocSpan, instLocOrigin,
+       pprInstLoc, pprInstArising, instLocSpan, instLocOrigin, setInstLoc,
        LIE, emptyLIE, unitLIE, plusLIE, consLIE, instLoc, instSpan,
        plusLIEs, mkLIE, isEmptyLIE, lieToList, listToLIE,
 
@@ -45,6 +45,7 @@ import HscTypes
 import Type
 import Coercion
 import TcType
+import Annotations
 import InstEnv
 import FamInstEnv
 import IOEnv
@@ -125,23 +126,24 @@ data Env gbl lcl  -- Changes as we move into an expression
 
 data TcGblEnv
   = TcGblEnv {
-       tcg_mod     :: Module,          -- Module being compiled
-       tcg_src     :: HscSource,       -- What kind of module 
-                                       -- (regular Haskell, hs-boot, ext-core)
+       tcg_mod     :: Module,         -- ^ Module being compiled
+       tcg_src     :: HscSource,
+          -- ^ What kind of module (regular Haskell, hs-boot, ext-core)
 
-       tcg_rdr_env :: GlobalRdrEnv,    -- Top level envt; used during renaming
-       tcg_default :: Maybe [Type],    -- Types used for defaulting
-                                       -- Nothing => no 'default' decl
+       tcg_rdr_env :: GlobalRdrEnv,   -- ^ Top level envt; used during renaming
+       tcg_default :: Maybe [Type],
+          -- ^ Types used for defaulting. @Nothing@ => no @default@ decl
 
-       tcg_fix_env   :: FixityEnv,     -- Just for things in this module
-       tcg_field_env :: RecFieldEnv,   -- Just for things in this module
+       tcg_fix_env   :: FixityEnv,     -- ^ Just for things in this module
+       tcg_field_env :: RecFieldEnv,   -- ^ Just for things in this module
 
-       tcg_type_env :: TypeEnv,        -- Global type env for the module we are compiling now
-               -- All TyCons and Classes (for this module) end up in here right away,
-               -- along with their derived constructors, selectors.
-               --
-               -- (Ids defined in this module start in the local envt, 
-               --  though they move to the global envt during zonking)
+       tcg_type_env :: TypeEnv,
+          -- ^ Global type env for the module we are compiling now.  All
+         -- TyCons and Classes (for this module) end up in here right away,
+         -- along with their derived constructors, selectors.
+         --
+         -- (Ids defined in this module start in the local envt, though they
+         --  move to the global envt during zonking)
 
        tcg_type_env_var :: TcRef TypeEnv,
                -- Used only to initialise the interface-file
@@ -149,80 +151,97 @@ data TcGblEnv
                -- bound in this module when dealing with hi-boot recursions
                -- Updated at intervals (e.g. after dealing with types and classes)
        
-       tcg_inst_env     :: InstEnv,    -- Instance envt for *home-package* 
-                                       -- modules; Includes the dfuns in 
-                                       -- tcg_insts
-       tcg_fam_inst_env :: FamInstEnv, -- Ditto for family instances
+       tcg_inst_env     :: InstEnv,
+          -- ^ Instance envt for /home-package/ modules; Includes the dfuns in
+         -- tcg_insts
+       tcg_fam_inst_env :: FamInstEnv, -- ^ Ditto for family instances
 
                -- Now a bunch of things about this module that are simply 
                -- accumulated, but never consulted until the end.  
                -- Nevertheless, it's convenient to accumulate them along 
                -- with the rest of the info from this module.
-       tcg_exports :: [AvailInfo],     -- What is exported
-       tcg_imports :: ImportAvails,    -- Information about what was imported 
-                                       --    from where, including things bound
-                                       --    in this module
-
-       tcg_dus :: DefUses,     -- What is defined in this module and what is used.
-                               -- The latter is used to generate 
-                               --      (a) version tracking; no need to recompile if these
-                               --              things have not changed version stamp
-                               --      (b) unused-import info
-
-       tcg_keep :: TcRef NameSet,      -- Locally-defined top-level names to keep alive
-               -- "Keep alive" means give them an Exported flag, so
-               -- that the simplifier does not discard them as dead 
-               -- code, and so that they are exposed in the interface file
-               -- (but not to export to the user).
-               --
-               -- Some things, like dict-fun Ids and default-method Ids are 
-               -- "born" with the Exported flag on, for exactly the above reason,
-               -- but some we only discover as we go.  Specifically:
-               --      * The to/from functions for generic data types
-               --      * Top-level variables appearing free in the RHS of an orphan rule
-               --      * Top-level variables appearing free in a TH bracket
-
-       tcg_inst_uses :: TcRef NameSet, -- Home-package Dfuns actually used 
-               -- Used to generate version dependencies
-               -- This records usages, rather like tcg_dus, but it has to
-               -- be a mutable variable so it can be augmented 
-               -- when we look up an instance.  These uses of dfuns are
-               -- rather like the free variables of the program, but
-               -- are implicit instead of explicit.
-
-       tcg_th_used :: TcRef Bool,      -- True <=> Template Haskell syntax used
-               -- We need this so that we can generate a dependency on the
-               -- Template Haskell package, becuase the desugarer is going to
-               -- emit loads of references to TH symbols.  It's rather like 
-               -- tcg_inst_uses; the reference is implicit rather than explicit,
-               -- so we have to zap a mutable variable.
-
-       tcg_dfun_n  :: TcRef Int,       -- Allows us to number off the names of DFuns
-               -- It's convenient to allocate an External Name for a DFun, with
-               -- a permanently-fixed unique, just like other top-level functions
-               -- defined in this module.  But that means we need a canonical 
-               -- occurrence name, distinct from all other dfuns in this module,
-               -- and this name supply serves that purpose (df1, df2, etc).
-
-               -- The next fields accumulate the payload of the module
-               -- The binds, rules and foreign-decl fiels are collected
-               -- initially in un-zonked form and are finally zonked in tcRnSrcDecls
+       tcg_exports :: [AvailInfo],     -- ^ What is exported
+       tcg_imports :: ImportAvails,
+          -- ^ Information about what was imported from where, including
+         -- things bound in this module.
+
+       tcg_dus :: DefUses,
+          -- ^ What is defined in this module and what is used.
+          -- The latter is used to generate
+          --
+          --  (a) version tracking; no need to recompile if these things have
+          --      not changed version stamp
+          --
+          --  (b) unused-import info
+
+       tcg_keep :: TcRef NameSet,
+          -- ^ Locally-defined top-level names to keep alive.
+          --
+          -- "Keep alive" means give them an Exported flag, so that the
+          -- simplifier does not discard them as dead code, and so that they
+          -- are exposed in the interface file (but not to export to the
+          -- user).
+          --
+          -- Some things, like dict-fun Ids and default-method Ids are "born"
+          -- with the Exported flag on, for exactly the above reason, but some
+          -- we only discover as we go.  Specifically:
+          --
+          --   * The to/from functions for generic data types
+          --
+          --   * Top-level variables appearing free in the RHS of an orphan
+          --     rule
+          --
+          --   * Top-level variables appearing free in a TH bracket
+
+       tcg_inst_uses :: TcRef NameSet,
+          -- ^ Home-package Dfuns actually used.
+          --
+          -- Used to generate version dependencies This records usages, rather
+          -- like tcg_dus, but it has to be a mutable variable so it can be
+          -- augmented when we look up an instance.  These uses of dfuns are
+          -- rather like the free variables of the program, but are implicit
+          -- instead of explicit.
+
+       tcg_th_used :: TcRef Bool,
+          -- ^ @True@ <=> Template Haskell syntax used.
+          --
+          -- We need this so that we can generate a dependency on the Template
+          -- Haskell package, becuase the desugarer is going to emit loads of
+          -- references to TH symbols.  It's rather like tcg_inst_uses; the
+          -- reference is implicit rather than explicit, so we have to zap a
+          -- mutable variable.
+
+       tcg_dfun_n  :: TcRef Int,
+          -- ^ Allows us to number off the names of DFuns.
+          --
+          -- It's convenient to allocate an External Name for a DFun, with
+          -- a permanently-fixed unique, just like other top-level functions
+          -- defined in this module.  But that means we need a canonical
+          -- occurrence name, distinct from all other dfuns in this module,
+          -- and this name supply serves that purpose (df1, df2, etc).
+
+       -- The next fields accumulate the payload of the module
+       -- The binds, rules and foreign-decl fiels are collected
+       -- initially in un-zonked form and are finally zonked in tcRnSrcDecls
 
         tcg_rn_imports :: Maybe [LImportDecl Name],
         tcg_rn_exports :: Maybe [Located (IE Name)],
-       tcg_rn_decls :: Maybe (HsGroup Name),   -- renamed decls, maybe
-               -- Nothing <=> Don't retain renamed decls
+       tcg_rn_decls :: Maybe (HsGroup Name),
+          -- ^ Renamed decls, maybe.  @Nothing@ <=> Don't retain renamed
+          -- decls.
 
        tcg_binds     :: LHsBinds Id,       -- Value bindings in this module
        tcg_warns     :: Warnings,          -- ...Warnings and deprecations
+       tcg_anns      :: [Annotation],      -- ...Annotations
        tcg_insts     :: [Instance],        -- ...Instances
        tcg_fam_insts :: [FamInst],         -- ...Family instances
        tcg_rules     :: [LRuleDecl Id],    -- ...Rules
        tcg_fords     :: [LForeignDecl Id], -- ...Foreign import & exports
 
-       tcg_doc :: Maybe (HsDoc Name), -- Maybe Haddock documentation
-        tcg_hmi :: HaddockModInfo Name, -- Haddock module information
-        tcg_hpc :: AnyHpcUsage -- True if any part of the prog uses hpc instrumentation.
+       tcg_doc :: Maybe (HsDoc Name), -- ^ Maybe Haddock documentation
+        tcg_hmi :: HaddockModInfo Name, -- ^ Haddock module information
+        tcg_hpc :: AnyHpcUsage -- ^ @True@ if any part of the prog uses hpc
+                               -- instrumentation.
     }
 
 data RecFieldEnv 
@@ -373,13 +392,14 @@ impLevel = 0      -- Imported things; they can be used inside a top level splice
 
 
 data ThStage
-  = Comp                               -- Ordinary compiling, at level topLevel
+  = Comp   ThLevel                     -- Ordinary compiling, usually at level topLevel but annotations use a lower level
   | Splice ThLevel                     -- Inside a splice
   | Brack  ThLevel                     -- Inside brackets; 
           (TcRef [PendingSplice])      --   accumulate pending splices here
           (TcRef LIE)                  --   and type constraints here
-topStage, topSpliceStage :: ThStage
-topStage       = Comp
+topStage, topAnnStage, topSpliceStage :: ThStage
+topStage       = Comp topLevel
+topAnnStage    = Comp (topLevel - 1)
 topSpliceStage = Splice (topLevel - 1) -- Stage for the body of a top-level splice
 
 ---------------------------
@@ -496,60 +516,70 @@ type ErrCtxt = [TidyEnv -> TcM (TidyEnv, Message)]
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-ImportAvails summarises what was imported from where, irrespective
-of whether the imported things are actually used or not
-It is used     * when processing the export list
-               * when constructing usage info for the inteface file
-               * to identify the list of directly imported modules
-                       for initialisation purposes and
-                       for optimsed overlap checking of family instances
-               * when figuring out what things are really unused
-
 \begin{code}
+-- | 'ImportAvails' summarises what was imported from where, irrespective of
+-- whether the imported things are actually used or not.  It is used:
+--
+--  * when processing the export list,
+--
+--  * when constructing usage info for the interface file,
+--
+--  * to identify the list of directly imported modules for initialisation
+--    purposes and for optimised overlap checking of family instances,
+--
+--  * when figuring out what things are really unused
+--
 data ImportAvails 
    = ImportAvails {
        imp_mods :: ModuleEnv [(ModuleName, Bool, SrcSpan)],
-               -- Domain is all directly-imported modules
-        -- The ModuleName is what the module was imported as, e.g. in
-        --     import Foo as Bar
-        -- it is Bar.
-               -- Bool means:
-               --   True => import was "import Foo ()"
-               --   False  => import was some other form
-               --
-               -- Used 
-               --   (a) to help construct the usage information in 
-               --       the interface file; if we import somethign we
-               --       need to recompile if the export version changes
-               --   (b) to specify what child modules to initialise
-                --
-                -- We need a full ModuleEnv rather than a ModuleNameEnv
-                -- here, because we might be importing modules of the
-                -- same name from different packages. (currently not the case,
-                -- but might be in the future).
+          -- ^ Domain is all directly-imported modules
+          -- The 'ModuleName' is what the module was imported as, e.g. in
+          -- @
+          --     import Foo as Bar
+          -- @
+          -- it is @Bar@.
+          --
+          -- The 'Bool' means:
+          --
+          --  - @True@ => import was @import Foo ()@
+          --
+          --  - @False@ => import was some other form
+          --
+          -- Used
+          --
+          --   (a) to help construct the usage information in the interface
+          --       file; if we import somethign we need to recompile if the
+          --       export version changes
+          --
+          --   (b) to specify what child modules to initialise
+          --
+          -- We need a full ModuleEnv rather than a ModuleNameEnv here,
+          -- because we might be importing modules of the same name from
+          -- different packages. (currently not the case, but might be in the
+          -- future).
 
        imp_dep_mods :: ModuleNameEnv (ModuleName, IsBootInterface),
-               -- Home-package modules needed by the module being compiled
-               --
-               -- It doesn't matter whether any of these dependencies
-               -- are actually *used* when compiling the module; they
-               -- are listed if they are below it at all.  For
-               -- example, suppose M imports A which imports X.  Then
-               -- compiling M might not need to consult X.hi, but X
-               -- is still listed in M's dependencies.
+         -- ^ Home-package modules needed by the module being compiled
+         --
+         -- It doesn't matter whether any of these dependencies
+         -- are actually /used/ when compiling the module; they
+         -- are listed if they are below it at all.  For
+         -- example, suppose M imports A which imports X.  Then
+         -- compiling M might not need to consult X.hi, but X
+         -- is still listed in M's dependencies.
 
        imp_dep_pkgs :: [PackageId],
-               -- Packages needed by the module being compiled, whether
-               -- directly, or via other modules in this package, or via
-               -- modules imported from other packages.
+          -- ^ Packages needed by the module being compiled, whether directly,
+          -- or via other modules in this package, or via modules imported
+          -- from other packages.
 
        imp_orphs :: [Module],
-               -- Orphan modules below us in the import tree (and maybe
-               -- including us for imported modules) 
+          -- ^ Orphan modules below us in the import tree (and maybe including
+          -- us for imported modules)
 
        imp_finsts :: [Module]
-               -- Family instance modules below us in the import tree  (and
-               -- maybe including us for imported modules)
+          -- ^ Family instance modules below us in the import tree (and maybe
+          -- including us for imported modules)
       }
 
 mkModDeps :: [(ModuleName, IsBootInterface)]
@@ -838,6 +868,9 @@ data InstLoc = InstLoc InstOrigin SrcSpan ErrCtxt
 instLoc :: Inst -> InstLoc
 instLoc inst = tci_loc inst
 
+setInstLoc :: Inst -> InstLoc -> Inst
+setInstLoc inst new_loc = inst { tci_loc = new_loc }
+
 instSpan :: Inst -> SrcSpan
 instSpan wanted = instLocSpan (instLoc wanted)
 
@@ -882,7 +915,13 @@ data InstOrigin
   | ExprSigOrigin      -- e :: ty
   | RecordUpdOrigin
   | ViewPatOrigin
+
   | InstScOrigin       -- Typechecking superclasses of an instance declaration
+
+  | NoScOrigin          -- A very special hack; see TcSimplify,
+                       --   Note [Recursive instances and superclases]
+                          
+
   | DerivOrigin                -- Typechecking deriving
   | StandAloneDerivOrigin -- Typechecking stand-alone deriving
   | DefaultOrigin      -- Typechecking a default decl
@@ -890,6 +929,7 @@ data InstOrigin
   | ProcOrigin         -- Arising from a proc expression
   | ImplicOrigin SDoc  -- An implication constraint
   | EqOrigin           -- A type equality
+  | AnnOrigin           -- An annotation
 
 instance Outputable InstOrigin where
     ppr (OccurrenceOf name)   = hsep [ptext (sLit "a use of"), quotes (ppr name)]
@@ -905,6 +945,7 @@ instance Outputable InstOrigin where
     ppr TupleOrigin          = ptext (sLit "a tuple")
     ppr NegateOrigin         = ptext (sLit "a use of syntactic negation")
     ppr InstScOrigin         = ptext (sLit "the superclasses of an instance declaration")
+    ppr NoScOrigin            = ptext (sLit "an instance declaration")
     ppr DerivOrigin          = ptext (sLit "the 'deriving' clause of a data type declaration")
     ppr StandAloneDerivOrigin = ptext (sLit "a 'deriving' declaration")
     ppr DefaultOrigin        = ptext (sLit "a 'default' declaration")
@@ -914,4 +955,5 @@ instance Outputable InstOrigin where
     ppr (SigOrigin info)      = pprSkolInfo info
     ppr EqOrigin             = ptext (sLit "a type equality")
     ppr InstSigOrigin         = panic "ppr InstSigOrigin"
+    ppr AnnOrigin             = ptext (sLit "an annotation")
 \end{code}