Properly ppr InstEqs in wanteds of implication constraints
[ghc-hetmet.git] / compiler / typecheck / TcRnTypes.lhs
index d11ee27..feaf9f9 100644 (file)
@@ -1,8 +1,15 @@
-%
+
 % (c) The University of Glasgow 2006
 % (c) The GRASP Project, Glasgow University, 1992-2002
 %
 \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 TcRnTypes(
        TcRnIf, TcRn, TcM, RnM, IfM, IfL, IfG, -- The monad is opaque outside this module
        TcRef,
@@ -18,7 +25,7 @@ module TcRnTypes(
        WhereFrom(..), mkModDeps,
 
        -- Typechecker types
-       TcTyThing(..), pprTcTyThingCategory, 
+       TcTyThing(..), pprTcTyThingCategory, RefinementVisibility(..),
 
        -- Template Haskell
        ThStage(..), topStage, topSpliceStage,
@@ -34,7 +41,8 @@ module TcRnTypes(
        plusLIEs, mkLIE, isEmptyLIE, lieToList, listToLIE,
 
        -- Misc other types
-       TcId, TcIdSet, TcDictBinds
+       TcId, TcIdSet, TcDictBinds,
+       
   ) where
 
 #include "HsVersions.h"
@@ -43,6 +51,7 @@ import HsSyn hiding (LIE)
 import HscTypes
 import Packages
 import Type
+import Coercion
 import TcType
 import TcGadt
 import InstEnv
@@ -65,6 +74,7 @@ import Util
 import Bag
 import Outputable
 import ListSetOps
+import FiniteMap
 
 import Data.Maybe
 import Data.List
@@ -115,8 +125,7 @@ data Env gbl lcl    -- Changes as we move into an expression
        env_gbl  :: gbl,        -- Info about things defined at the top level
                                -- of the module being compiled
 
-       env_lcl  :: lcl         -- Nested stuff; changes as we go into 
-                               -- an expression
+       env_lcl  :: lcl         -- Nested stuff; changes as we go into 
     }
 
 -- TcGblEnv describes the top-level of the module at the 
@@ -143,7 +152,7 @@ data TcGblEnv
                -- (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,      
+       tcg_type_env_var :: TcRef TypeEnv,
                -- Used only to initialise the interface-file
                -- typechecker in initIfaceTcRn, so that it can see stuff
                -- bound in this module when dealing with hi-boot recursions
@@ -316,15 +325,11 @@ data TcLclEnv             -- Changes as we move inside an expression
                -- Maintained during renaming, of course, but also during
                -- type checking, solely so that when renaming a Template-Haskell
                -- splice we have the right environment for the renamer.
-               --
-               -- Used only for names bound within a value binding (bound by
-               -- lambda, case, where, let etc), but *not* for top-level names.
-               -- 
-               -- Does *not* include global name envt; may shadow it
-               -- Includes both ordinary variables and type variables;
-               -- they are kept distinct because tyvar have a different
-               -- occurrence contructor (Name.TvOcc)
                -- 
+               --   Does *not* include global name envt; may shadow it
+               --   Includes both ordinary variables and type variables;
+               --   they are kept distinct because tyvar have a different
+               --   occurrence contructor (Name.TvOcc)
                -- We still need the unsullied global name env so that
                --   we can look up record field names
 
@@ -364,7 +369,7 @@ type ThLevel = Int
        -- Incremented when going inside a bracket,
        -- decremented when going inside a splice
        -- NB: ThLevel is one greater than the 'n' in Fig 2 of the
-       --     original "Template meta-programmign for Haskell" paper
+       --     original "Template meta-programming for Haskell" paper
 
 impLevel, topLevel :: ThLevel
 topLevel = 1   -- Things defined at top level of this module
@@ -435,7 +440,8 @@ data TcTyThing
 
   | ATcId   {          -- Ids defined in this module; may not be fully zonked
        tct_id :: TcId,         
-       tct_co :: Maybe HsWrapper,      -- Nothing <=>  Do not apply a GADT type refinement
+       tct_co :: RefinementVisibility, -- Previously: Maybe HsWrapper
+                                       -- Nothing <=>  Do not apply a GADT type refinement
                                        --              I am wobbly, or have no free
                                        --              type variables
                                        -- Just co <=>  Apply any type refinement to me,
@@ -450,8 +456,21 @@ data TcTyThing
   | AThing  TcKind             -- Used temporarily, during kind checking, for the
                                --      tycons and clases in this recursive group
 
+data RefinementVisibility
+  = Unrefineable                       -- Do not apply a GADT refinement
+                                       -- I have no free variables     
+
+  | Rigid HsWrapper                    -- Apply any refinement to me
+                                       -- and record it in the coercion
+
+  | Wobbly                             -- Do not apply a GADT refinement
+                                       -- I am wobbly
+
+  | WobblyInvisible                    -- Wobbly type, not available inside current
+                                       -- GADT refinement
+
 instance Outputable TcTyThing where    -- Debugging only
-   ppr (AGlobal g)      = ppr g
+   ppr (AGlobal g)      = pprTyThing g
    ppr elt@(ATcId {})   = text "Identifier" <> 
                          ifPprDebug (brackets (ppr (tct_id elt) <> dcolon <> ppr (tct_type elt) <> comma
                                 <+> ppr (tct_level elt) <+> ppr (tct_co elt)))
@@ -463,6 +482,13 @@ pprTcTyThingCategory (AGlobal thing) = pprTyThingCategory thing
 pprTcTyThingCategory (ATyVar {})     = ptext SLIT("Type variable")
 pprTcTyThingCategory (ATcId {})      = ptext SLIT("Local identifier")
 pprTcTyThingCategory (AThing {})     = ptext SLIT("Kinded thing")
+
+instance Outputable RefinementVisibility where
+    ppr Unrefineable         = ptext SLIT("unrefineable")
+    ppr (Rigid co)           = ptext SLIT("rigid") <+> ppr co
+    ppr        Wobbly                = ptext SLIT("wobbly")
+    ppr WobblyInvisible              = ptext SLIT("wobbly-invisible")
+
 \end{code}
 
 \begin{code}
@@ -605,6 +631,21 @@ type Int, represented by
 
        Method 34 doubleId [Int] origin
 
+In addition to the basic Haskell variants of 'Inst's, they can now also
+represent implication constraints 'forall tvs. (reft, given) => wanted'
+and equality constraints 'co :: ty1 ~ ty2'.
+
+NB: Equalities occur in two flavours:
+
+  (1) Dict {tci_pred = EqPred ty1 ty2}
+  (2) EqInst {tci_left = ty1, tci_right = ty2, tci_co = coe}
+
+The former arises from equalities in contexts, whereas the latter is used
+whenever the type checker introduces an equality (e.g., during deferring
+unification).
+
+I am not convinced that this duplication is necessary or useful! -=chak
+
 \begin{code}
 data Inst
   = Dict {
@@ -620,9 +661,9 @@ data Inst
                                    -- Includes coercion variables
                                    --   mentioned in tci_reft
        tci_reft   :: Refinement,
-       tci_given  :: [Inst],       -- Only Dicts
+       tci_given  :: [Inst],       -- Only Dicts and EqInsts
                                    --   (no Methods, LitInsts, ImplicInsts)
-       tci_wanted :: [Inst],       -- Only Dicts and ImplicInsts
+       tci_wanted :: [Inst],       -- Only Dicts, EqInst, and ImplicInsts
                                    --   (no Methods or LitInsts)
 
        tci_loc    :: InstLoc
@@ -671,6 +712,32 @@ data Inst
        tci_ty :: TcType,       -- The type at which the literal is used
        tci_loc :: InstLoc
     }
+
+  | EqInst {                     -- delayed unification of the form 
+                                 --    co :: ty1 ~ ty2
+       tci_left  :: TcType,      -- ty1    -- both types are...
+       tci_right :: TcType,      -- ty2    -- ...free of boxes
+       tci_co    :: Either       -- co
+                       TcTyVar   --  - a wanted equation, with a hole, to be 
+                                 --    filled with a witness for the equality;
+                                  --    for equation arising from deferring
+                                  --    unification, 'ty1' is the actual and
+                                  --    'ty2' the expected type
+                       Coercion, --  - a given equation, with a coercion
+                                 --    witnessing the equality;
+                                 --    a coercion that originates from a
+                                 --    signature or a GADT is a CoVar, but
+                                  --    after normalisation of coercions, they
+                                 --    can be arbitrary Coercions involving
+                                  --    constructors and pseudo-constructors 
+                                  --    like sym and trans.
+       tci_loc   :: InstLoc,
+
+       tci_name  :: Name       -- Debugging help only: this makes it easier to
+                               -- follow where a constraint is used in a morass
+                               -- of trace messages!  Unlike other Insts, it has
+                               -- no semantic significance whatsoever.
+    }
 \end{code}
 
 @Insts@ are ordered by their class/type info, rather than by their
@@ -707,6 +774,14 @@ cmpInst (ImplicInst {})    (Dict {})             = GT
 cmpInst (ImplicInst {})    (Method {})       = GT
 cmpInst (ImplicInst {})    (LitInst {})              = GT
 cmpInst i1@(ImplicInst {}) i2@(ImplicInst {}) = tci_name i1 `compare` tci_name i2
+cmpInst (ImplicInst {})    other             = LT
+
+       -- same for Equality constraints
+cmpInst (EqInst {})    (Dict {})             = GT
+cmpInst (EqInst {})    (Method {})           = GT
+cmpInst (EqInst {})    (LitInst {})          = GT
+cmpInst (EqInst {})    (ImplicInst {})       = GT
+cmpInst i1@(EqInst {}) i2@(EqInst {})         = tci_name i1 `compare` tci_name i2
 \end{code}
 
 
@@ -789,18 +864,23 @@ data InstOrigin
        -- The rest are all occurrences: Insts that are 'wanted'
        -------------------------------------------------------
   | OccurrenceOf Name          -- Occurrence of an overloaded identifier
+  | SpecPragOrigin Name                -- Specialisation pragma for identifier
 
   | IPOccOrigin  (IPName Name) -- Occurrence of an implicit parameter
 
   | LiteralOrigin (HsOverLit Name)     -- Occurrence of a literal
+  | NegateOrigin                       -- Occurrence of syntactic negation
 
   | ArithSeqOrigin (ArithSeqInfo Name) -- [x..], [x..y] etc
   | PArrSeqOrigin  (ArithSeqInfo Name) -- [:x..y:] and [:x,y..z:]
+  | TupleOrigin                               -- (..,..)
 
   | InstSigOrigin      -- A dict occurrence arising from instantiating
                        -- a polymorphic type during a subsumption check
 
+  | ExprSigOrigin      -- e :: ty
   | RecordUpdOrigin
+  | ViewPatOrigin
   | InstScOrigin       -- Typechecking superclasses of an instance declaration
   | DerivOrigin                -- Typechecking deriving
   | StandAloneDerivOrigin -- Typechecking stand-alone deriving
@@ -808,16 +888,21 @@ data InstOrigin
   | DoOrigin           -- Arising from a do expression
   | ProcOrigin         -- Arising from a proc expression
   | ImplicOrigin SDoc  -- An implication constraint
+  | EqOrigin           -- A type equality
 
 instance Outputable InstOrigin where
     ppr (OccurrenceOf name)   = hsep [ptext SLIT("a use of"), quotes (ppr name)]
+    ppr (SpecPragOrigin name) = hsep [ptext SLIT("a specialisation pragma for"), quotes (ppr name)]
     ppr (IPOccOrigin name)    = hsep [ptext SLIT("a use of implicit parameter"), quotes (ppr name)]
     ppr (IPBindOrigin name)   = hsep [ptext SLIT("a binding for implicit parameter"), quotes (ppr name)]
     ppr RecordUpdOrigin       = ptext SLIT("a record update")
+    ppr ExprSigOrigin         = ptext SLIT("an expression type signature")
+    ppr ViewPatOrigin         = ptext SLIT("a view pattern")
     ppr (LiteralOrigin lit)   = hsep [ptext SLIT("the literal"), quotes (ppr lit)]
     ppr (ArithSeqOrigin seq)  = hsep [ptext SLIT("the arithmetic sequence"), quotes (ppr seq)]
     ppr (PArrSeqOrigin seq)   = hsep [ptext SLIT("the parallel array sequence"), quotes (ppr seq)]
-    ppr InstSigOrigin        = ptext SLIT("instantiating a type signature")
+    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 DerivOrigin          = ptext SLIT("the 'deriving' clause of a data type declaration")
     ppr StandAloneDerivOrigin = ptext SLIT("a 'deriving' declaration")
@@ -826,4 +911,5 @@ instance Outputable InstOrigin where
     ppr ProcOrigin           = ptext SLIT("a proc expression")
     ppr (ImplicOrigin doc)    = doc
     ppr (SigOrigin info)      = pprSkolInfo info
+    ppr EqOrigin             = ptext SLIT("a type equality")
 \end{code}