Fix Trac #3966: warn about useless UNPACK pragmas
[ghc-hetmet.git] / compiler / typecheck / TcTyClsDecls.lhs
index 2d68a6e..47b8c31 100644 (file)
@@ -7,14 +7,12 @@ TcTyClsDecls: Typecheck type and class declarations
 
 \begin{code}
 module TcTyClsDecls (
-       tcTyAndClassDecls, tcFamInstDecl
+       tcTyAndClassDecls, tcFamInstDecl, mkAuxBinds
     ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
 import HsSyn
-import HsTypes
-import BasicTypes
 import HscTypes
 import BuildTyCl
 import TcUnify
@@ -25,20 +23,20 @@ import TcClassDcl
 import TcHsType
 import TcMType
 import TcType
-import FunDeps
+import TysWiredIn      ( unitTy )
 import Type
 import Generics
 import Class
 import TyCon
 import DataCon
 import Id
+import MkId            ( rEC_SEL_ERROR_ID )
+import IdInfo
 import Var
 import VarSet
 import Name
-import OccName
 import Outputable
 import Maybes
-import Monad
 import Unify
 import Util
 import SrcLoc
@@ -46,9 +44,12 @@ import ListSetOps
 import Digraph
 import DynFlags
 import FastString
+import Unique          ( mkBuiltinUnique )
+import BasicTypes
 
+import Bag
+import Control.Monad
 import Data.List
-import Control.Monad    ( mplus )
 \end{code}
 
 
@@ -133,8 +134,9 @@ indeed type families).  I think.
 
 \begin{code}
 tcTyAndClassDecls :: ModDetails -> [LTyClDecl Name]
-                  -> TcM TcGblEnv      -- Input env extended by types and classes 
-                                       -- and their implicit Ids,DataCons
+                  -> TcM (TcGblEnv,         -- Input env extended by types and classes 
+                                            -- and their implicit Ids,DataCons
+                          HsValBinds Name)  -- Renamed bindings for record selectors
 -- Fails if there are any errors
 
 tcTyAndClassDecls boot_details allDecls
@@ -199,11 +201,13 @@ tcTyAndClassDecls boot_details allDecls
        -- NB: All associated types and their implicit things will be added a
        --     second time here.  This doesn't matter as the definitions are
        --     the same.
-       ; let { implicit_things = concatMap implicitTyThings alg_tyclss }
+       ; let { implicit_things = concatMap implicitTyThings alg_tyclss
+             ; aux_binds       = mkAuxBinds alg_tyclss }
        ; traceTc ((text "Adding" <+> ppr alg_tyclss) 
                   $$ (text "and" <+> ppr implicit_things))
-       ; tcExtendGlobalEnv implicit_things getGblEnv
-    }}
+       ; env <- tcExtendGlobalEnv implicit_things getGblEnv
+       ; return (env, aux_binds) }
+    }
   where
     -- Pull associated types out of class declarations, to tie them into the
     -- knot above.  
@@ -230,7 +234,7 @@ mkGlobalThings decls things
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Type checking family instances}
+               Type checking family instances
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
@@ -245,8 +249,8 @@ tcFamInstDecl (L loc decl)
   =    -- Prime error recovery, set source location
     setSrcSpan loc                             $
     tcAddDeclCtxt decl                         $
-    do { -- type families require -XTypeFamilies and can't be in an
-        -- hs-boot file
+    do { -- type family instances require -XTypeFamilies
+        -- and can't (currently) be in an hs-boot file
        ; type_families <- doptM Opt_TypeFamilies
        ; is_boot  <- tcIsHsBoot          -- Are we compiling an hs-boot file?
        ; checkTc type_families $ badFamInstDecl (tcdLName decl)
@@ -264,11 +268,12 @@ tcFamInstDecl1 :: TyClDecl Name -> TcM TyCon
 tcFamInstDecl1 (decl@TySynonym {tcdLName = L loc tc_name})
   = kcIdxTyPats decl $ \k_tvs k_typats resKind family ->
     do { -- check that the family declaration is for a synonym
-        unless (isSynTyCon family) $
-          addErr (wrongKindOfFamily family)
+         checkTc (isOpenTyCon family) (notFamily family)
+       ; checkTc (isSynTyCon family) (wrongKindOfFamily family)
 
        ; -- (1) kind check the right-hand side of the type equation
-       ; k_rhs <- kcCheckHsType (tcdSynRhs decl) resKind
+       ; k_rhs <- kcCheckLHsType (tcdSynRhs decl) (EK resKind EkUnk)
+                         -- ToDo: the ExpKind could be better
 
          -- we need the exact same number of type parameters as the family
          -- declaration 
@@ -285,7 +290,7 @@ tcFamInstDecl1 (decl@TySynonym {tcdLName = L loc tc_name})
        ; checkValidTypeInst t_typats t_rhs
 
          -- (4) construct representation tycon
-       ; rep_tc_name <- newFamInstTyConName tc_name loc
+       ; rep_tc_name <- newFamInstTyConName tc_name t_typats loc
        ; buildSynTyCon rep_tc_name t_tvs (SynonymTyCon t_rhs) 
                        (typeKind t_rhs) (Just (family, t_typats))
        }}
@@ -295,8 +300,8 @@ tcFamInstDecl1 (decl@TyData {tcdND = new_or_data, tcdLName = L loc tc_name,
                             tcdCons = cons})
   = kcIdxTyPats decl $ \k_tvs k_typats resKind fam_tycon ->
     do { -- check that the family declaration is for the right kind
-        unless (isAlgTyCon fam_tycon) $
-          addErr (wrongKindOfFamily fam_tycon)
+         checkTc (isOpenTyCon fam_tycon) (notFamily fam_tycon)
+       ; checkTc (isAlgTyCon fam_tycon) (wrongKindOfFamily fam_tycon)
 
        ; -- (1) kind check the data declaration as usual
        ; k_decl <- kcDataDecl decl k_tvs
@@ -320,12 +325,16 @@ tcFamInstDecl1 (decl@TyData {tcdND = new_or_data, tcdLName = L loc tc_name,
          --         foralls earlier)
        ; mapM_ checkTyFamFreeness t_typats
 
+        -- Check that we don't use GADT syntax in H98 world
+       ; gadt_ok <- doptM Opt_GADTs
+       ; checkTc (gadt_ok || consUseH98Syntax cons) (badGadtDecl tc_name)
+
         --     (b) a newtype has exactly one constructor
        ; checkTc (new_or_data == DataType || isSingleton k_cons) $
                 newtypeConError tc_name (length k_cons)
 
          -- (4) construct representation tycon
-       ; rep_tc_name <- newFamInstTyConName tc_name loc
+       ; rep_tc_name <- newFamInstTyConName tc_name t_typats loc
        ; let ex_ok = True      -- Existentials ok for type families!
        ; fixM (\ rep_tycon -> do 
             { let orig_res_ty = mkTyConApp fam_tycon t_typats
@@ -360,14 +369,15 @@ tcFamInstDecl1 d = pprPanic "tcFamInstDecl1" (ppr d)
 -- * Here we check that a type instance matches its kind signature, but we do
 --   not check whether there is a pattern for each type index; the latter
 --   check is only required for type synonym instances.
---
+
 kcIdxTyPats :: TyClDecl Name
            -> ([LHsTyVarBndr Name] -> [LHsType Name] -> Kind -> TyCon -> TcM a)
               -- ^^kinded tvs         ^^kinded ty pats  ^^res kind
            -> TcM a
 kcIdxTyPats decl thing_inside
   = kcHsTyVars (tcdTyVars decl) $ \tvs -> 
-    do { fam_tycon <- tcLookupLocatedTyCon (tcdLName decl)
+    do { let tc_name = tcdLName decl
+       ; fam_tycon <- tcLookupLocatedTyCon tc_name
        ; let { (kinds, resKind) = splitKindFunTys (tyConKind fam_tycon)
             ; hs_typats        = fromJust $ tcdTyPats decl }
 
@@ -377,10 +387,11 @@ kcIdxTyPats decl thing_inside
 
          -- type functions can have a higher-kinded result
        ; let resultKind = mkArrowKinds (drop (length hs_typats) kinds) resKind
-       ; typats <- zipWithM kcCheckHsType hs_typats kinds
+       ; typats <- zipWithM kcCheckLHsType hs_typats 
+                                   [ EK kind (EkArg (ppr tc_name) n) 
+                            | (kind,n) <- kinds `zip` [1..]]
        ; thing_inside tvs typats resultKind fam_tycon
        }
-  where
 \end{code}
 
 
@@ -470,7 +481,7 @@ getInitialKind decl
        ; res_kind  <- mk_res_kind decl
        ; return (tcdName decl, mkArrowKinds arg_kinds res_kind) }
   where
-    mk_arg_kind (UserTyVar _)        = newKindVar
+    mk_arg_kind (UserTyVar _ _)      = newKindVar
     mk_arg_kind (KindedTyVar _ kind) = return kind
 
     mk_res_kind (TyFamily { tcdKind    = Just kind }) = return kind
@@ -500,9 +511,9 @@ kcSynDecl (AcyclicSCC (L loc decl))
     kcHsTyVars (tcdTyVars decl) (\ k_tvs ->
     do { traceTc (text "kcd1" <+> ppr (unLoc (tcdLName decl)) <+> brackets (ppr (tcdTyVars decl)) 
                        <+> brackets (ppr k_tvs))
-       ; (k_rhs, rhs_kind) <- kcHsType (tcdSynRhs decl)
+       ; (k_rhs, rhs_kind) <- kcLHsType (tcdSynRhs decl)
        ; traceTc (text "kcd2" <+> ppr (unLoc (tcdLName decl)))
-       ; let tc_kind = foldr (mkArrowKind . kindedTyVarKind) rhs_kind k_tvs
+       ; let tc_kind = foldr (mkArrowKind . hsTyVarKind . unLoc) rhs_kind k_tvs
        ; return (L loc (decl { tcdTyVars = k_tvs, tcdSynRhs = k_rhs }),
                 (unLoc (tcdLName decl), tc_kind)) })
 
@@ -510,10 +521,6 @@ kcSynDecl (CyclicSCC decls)
   = do { recSynErr decls; failM }      -- Fail here to avoid error cascade
                                        -- of out-of-scope tycons
 
-kindedTyVarKind :: LHsTyVarBndr Name -> Kind
-kindedTyVarKind (L _ (KindedTyVar _ k)) = k
-kindedTyVarKind x = pprPanic "kindedTyVarKind" (ppr x)
-
 ------------------------------------------------------------------------
 kcTyClDecl :: TyClDecl Name -> TcM (TyClDecl Name)
        -- Not used for type synonyms (see kcSynDecl)
@@ -555,14 +562,16 @@ kcTyClDeclBody decl thing_inside
   = tcAddDeclCtxt decl         $
     do         { tc_ty_thing <- tcLookupLocated (tcdLName decl)
        ; let tc_kind    = case tc_ty_thing of
-                           AThing k -> k
-                           _ -> pprPanic "kcTyClDeclBody" (ppr tc_ty_thing)
+                             AThing k -> k
+                             _ -> pprPanic "kcTyClDeclBody" (ppr tc_ty_thing)
              (kinds, _) = splitKindFunTys tc_kind
              hs_tvs     = tcdTyVars decl
              kinded_tvs = ASSERT( length kinds >= length hs_tvs )
-                          [ L loc (KindedTyVar (hsTyVarName tv) k)
-                          | (L loc tv, k) <- zip hs_tvs kinds]
-       ; tcExtendKindEnvTvs kinded_tvs (thing_inside kinded_tvs) }
+                          zipWith add_kind hs_tvs kinds
+       ; tcExtendKindEnvTvs kinded_tvs thing_inside }
+  where
+    add_kind (L loc (UserTyVar n _))   k = L loc (UserTyVar n k)
+    add_kind (L loc (KindedTyVar n _)) k = L loc (KindedTyVar n k)
 
 -- Kind check a data declaration, assuming that we already extended the
 -- kind environment with the type variables of the left-hand side (these
@@ -576,14 +585,17 @@ kcDataDecl decl@(TyData {tcdND = new_or_data, tcdCtxt = ctxt, tcdCons = cons})
        ; return (decl {tcdTyVars = tvs, tcdCtxt = ctxt', tcdCons = cons'}) }
   where
     -- doc comments are typechecked to Nothing here
-    kc_con_decl (ConDecl name expl ex_tvs ex_ctxt details res _) = do
-      kcHsTyVars ex_tvs $ \ex_tvs' -> do
-        ex_ctxt' <- kcHsContext ex_ctxt
-        details' <- kc_con_details details 
-        res'     <- case res of
-          ResTyH98 -> return ResTyH98
-          ResTyGADT ty -> do { ty' <- kcHsSigType ty; return (ResTyGADT ty') }
-        return (ConDecl name expl ex_tvs' ex_ctxt' details' res' Nothing)
+    kc_con_decl con_decl@(ConDecl { con_name = name, con_qvars = ex_tvs
+                                  , con_cxt = ex_ctxt, con_details = details, con_res = res })
+      = addErrCtxt (dataConCtxt name)  $ 
+        kcHsTyVars ex_tvs $ \ex_tvs' -> do
+        do { ex_ctxt' <- kcHsContext ex_ctxt
+           ; details' <- kc_con_details details 
+           ; res'     <- case res of
+                ResTyH98 -> return ResTyH98
+                ResTyGADT ty -> do { ty' <- kcHsSigType ty; return (ResTyGADT ty') }
+           ; return (con_decl { con_qvars = ex_tvs', con_cxt = ex_ctxt'
+                              , con_details = details', con_res = res' }) }
 
     kc_con_details (PrefixCon btys) 
        = do { btys' <- mapM kc_larg_ty btys 
@@ -619,11 +631,13 @@ kcFamilyDecl classTvs decl@(TyFamily {tcdKind = kind})
                       -- default result kind is '*'
        }
   where
-    unifyClassParmKinds (L _ (KindedTyVar n k))
-      | Just classParmKind <- lookup n classTyKinds = unifyKind k classParmKind
-      | otherwise                                   = return ()
-    unifyClassParmKinds x = pprPanic "kcFamilyDecl/unifyClassParmKinds" (ppr x)
-    classTyKinds = [(n, k) | L _ (KindedTyVar n k) <- classTvs]
+    unifyClassParmKinds (L _ tv) 
+      | (n,k) <- hsTyVarNameKind tv
+      , Just classParmKind <- lookup n classTyKinds 
+      = unifyKind k classParmKind
+      | otherwise = return ()
+    classTyKinds = [hsTyVarNameKind tv | L _ tv <- classTvs]
+
 kcFamilyDecl _ (TySynonym {})              -- type family defaults
   = panic "TcTyClsDecls.kcFamilyDecl: not implemented yet"
 kcFamilyDecl _ d = pprPanic "kcFamilyDecl" (ppr d)
@@ -676,9 +690,6 @@ tcTyClDecl1 _calc_isrec
   ; idx_tys <- doptM Opt_TypeFamilies
   ; checkTc idx_tys $ badFamInstDecl tc_name
 
-        -- Check for no type indices
-  ; checkTc (not (null tvs)) (noIndexTypes tc_name)
-
   ; tycon <- buildSynTyCon tc_name tvs' (OpenSynTyCon kind Nothing) kind Nothing
   ; return [ATyCon tycon]
   }
@@ -697,9 +708,6 @@ tcTyClDecl1 _calc_isrec
   ; idx_tys <- doptM Opt_TypeFamilies
   ; checkTc idx_tys $ badFamInstDecl tc_name
 
-        -- Check for no type indices
-  ; checkTc (not (null tvs)) (noIndexTypes tc_name)
-
   ; tycon <- buildAlgTyCon tc_name final_tvs [] 
               mkOpenDataTyConRhs Recursive False True Nothing
   ; return [ATyCon tycon]
@@ -761,9 +769,7 @@ tcTyClDecl1 calc_isrec
   }
   where
     is_rec   = calc_isrec tc_name
-    h98_syntax = case cons of  -- All constructors have same shape
-                       L _ (ConDecl { con_res = ResTyGADT _ }) : _ -> False
-                       _ -> True
+    h98_syntax = consUseH98Syntax cons
 
 tcTyClDecl1 calc_isrec 
   (ClassDecl {tcdLName = L _ class_name, tcdTyVars = tvs, 
@@ -816,7 +822,8 @@ tcConDecl :: Bool           -- True <=> -funbox-strict_fields
          -> TcM DataCon
 
 tcConDecl unbox_strict existential_ok rep_tycon res_tmpl       -- Data types
-         (ConDecl name _ tvs ctxt details res_ty _)
+         (ConDecl {con_name =name, con_qvars = tvs, con_cxt = ctxt
+                   , con_details = details, con_res = res_ty })
   = addErrCtxt (dataConCtxt name)      $ 
     tcTyVarBndrs tvs                   $ \ tvs' -> do 
     { ctxt' <- tcHsKindedContext ctxt
@@ -853,8 +860,9 @@ tcConDecl unbox_strict existential_ok rep_tycon res_tmpl    -- Data types
 -- In this case orig_res_ty = T (e,e)
 
 tcResultType :: ([TyVar], Type)        -- Template for result type; e.g.
-                               -- data T a b c = ...  gives ([a,b,c], T a b)
-            -> [TyVar]         -- where MkT :: forall a b c. ...
+                               -- data instance T [a] b c = ...  
+                               --      gives template ([a,b,c], T [a] b c)
+            -> [TyVar]         -- where MkT :: forall x y z. ...
             -> ResType Name
             -> TcM ([TyVar],           -- Universal
                     [TyVar],           -- Existential (distinct OccNames from univs)
@@ -879,6 +887,7 @@ tcResultType (tmpl_tvs, res_tmpl) dc_tvs (ResTyGADT res_ty)
        --          b              b~z
        --          z              
        -- Existentials are the leftover type vars: [x,y]
+       -- So we return ([a,b,z], [x,y], [a~(x,y),b~z], T [(x,y)] z z)
   = do { res_ty' <- tcHsKindedType res_ty
        ; let Just subst = tcMatchTy (mkVarSet tmpl_tvs) res_tmpl res_ty'
 
@@ -908,14 +917,20 @@ tcResultType (tmpl_tvs, res_tmpl) dc_tvs (ResTyGADT res_ty)
                 name = tyVarName tv
                 (env', occ') = tidyOccName env (getOccName name) 
 
+consUseH98Syntax :: [LConDecl a] -> Bool
+consUseH98Syntax (L _ (ConDecl { con_res = ResTyGADT _ }) : _) = False
+consUseH98Syntax _                                             = True
+                -- All constructors have same shape
+
 -------------------
 tcConArg :: Bool               -- True <=> -funbox-strict_fields
           -> LHsType Name
-          -> TcM (TcType, StrictnessMark)
+          -> TcM (TcType, HsBang)
 tcConArg unbox_strict bty
   = do  { arg_ty <- tcHsBangType bty
        ; let bang = getBangStrictness bty
-       ; return (arg_ty, chooseBoxingStrategy unbox_strict arg_ty bang) }
+        ; let strict_mark = chooseBoxingStrategy unbox_strict arg_ty bang
+       ; return (arg_ty, strict_mark) }
 
 -- We attempt to unbox/unpack a strict field when either:
 --   (i)  The field is marked '!!', or
@@ -923,27 +938,47 @@ tcConArg unbox_strict bty
 --
 -- We have turned off unboxing of newtypes because coercions make unboxing 
 -- and reboxing more complicated
-chooseBoxingStrategy :: Bool -> TcType -> HsBang -> StrictnessMark
+chooseBoxingStrategy :: Bool -> TcType -> HsBang -> HsBang
 chooseBoxingStrategy unbox_strict_fields arg_ty bang
   = case bang of
-       HsNoBang                                    -> NotMarkedStrict
-       HsStrict | unbox_strict_fields 
-                   && can_unbox arg_ty                     -> MarkedUnboxed
-       HsUnbox  | can_unbox arg_ty                 -> MarkedUnboxed
-       _                                           -> MarkedStrict
+       HsNoBang                        -> HsNoBang
+       HsUnpack                        -> can_unbox HsUnpackFailed arg_ty
+       HsStrict | unbox_strict_fields  -> can_unbox HsStrict       arg_ty
+                | otherwise            -> HsStrict
+       HsUnpackFailed -> pprPanic "chooseBoxingStrategy" (ppr arg_ty)
+                         -- Source code never has shtes
   where
-    -- we can unbox if the type is a chain of newtypes with a product tycon
-    -- at the end
-    can_unbox arg_ty = case splitTyConApp_maybe arg_ty of
-                  Nothing                      -> False
-                  Just (arg_tycon, tycon_args) -> 
-                       not (isRecursiveTyCon arg_tycon) &&     -- Note [Recusive unboxing]
-                      isProductTyCon arg_tycon &&
-                       (if isNewTyCon arg_tycon then 
-                            can_unbox (newTyConInstRhs arg_tycon tycon_args)
-                        else True)
+    can_unbox :: HsBang -> TcType -> HsBang
+    -- Returns   HsUnpack  if we can unpack arg_ty
+    --                  fail_bang if we know what arg_ty is but we can't unpack it
+    --                  HsStrict  if it's abstract, so we don't know whether or not we can unbox it
+    can_unbox fail_bang arg_ty 
+       = case splitTyConApp_maybe arg_ty of
+           Nothing -> fail_bang
+
+           Just (arg_tycon, tycon_args) 
+              | isAbstractTyCon arg_tycon -> HsStrict  
+                      -- See Note [Don't complain about UNPACK on abstract TyCons]
+              | not (isRecursiveTyCon arg_tycon)       -- Note [Recusive unboxing]
+             , isProductTyCon arg_tycon 
+                   -- We can unbox if the type is a chain of newtypes 
+                   -- with a product tycon at the end
+              -> if isNewTyCon arg_tycon 
+                 then can_unbox fail_bang (newTyConInstRhs arg_tycon tycon_args)
+                 else HsUnpack
+
+              | otherwise -> fail_bang
 \end{code}
 
+Note [Don't complain about UNPACK on abstract TyCons]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+We are going to complain about UnpackFailed, but if we say
+   data T = MkT {-# UNPACK #-} !Wobble
+and Wobble is a newtype imported from a module that was compiled 
+without optimisation, we don't want to complain. Because it might
+be fine when optimsation is on.  I think this happens when Haddock
+is working over (say) GHC souce files.
+
 Note [Recursive unboxing]
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 Be careful not to try to unbox this!
@@ -952,9 +987,10 @@ But it's the *argument* type that matters. This is fine:
        data S = MkS S !Int
 because Int is non-recursive.
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Dependency analysis}
+               Validity checking
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
@@ -1077,7 +1113,8 @@ checkValidDataCon :: TyCon -> DataCon -> TcM ()
 checkValidDataCon tc con
   = setSrcSpan (srcLocSpan (getSrcLoc con))    $
     addErrCtxt (dataConCtxt con)               $ 
-    do { let tc_tvs = tyConTyVars tc
+    do { traceTc (ptext (sLit "Validity of data con") <+> ppr con)
+        ; let tc_tvs = tyConTyVars tc
              res_ty_tmpl = mkFamilyTyConApp tc (mkTyVarTys tc_tvs)
              actual_res_ty = dataConOrigResTy con
        ; checkTc (isJust (tcMatchTy (mkVarSet tc_tvs)
@@ -1089,9 +1126,15 @@ checkValidDataCon tc con
                -- Reason: it's really the argument of an equality constraint
        ; checkValidType ctxt (dataConUserType con)
        ; when (isNewTyCon tc) (checkNewDataCon con)
+        ; mapM_ check_bang (dataConStrictMarks con `zip` [1..])
     }
   where
     ctxt = ConArgCtxt (dataConName con) 
+    check_bang (HsUnpackFailed, n) = addWarnTc (cant_unbox_msg n)
+    check_bang _                   = return ()
+
+    cant_unbox_msg n = sep [ ptext (sLit "Ignoring unusable UNPACK pragma on the")
+                           , speakNth n <+> ptext (sLit "argument of") <+> quotes (ppr con)]
 
 -------------------------------
 checkNewDataCon :: DataCon -> TcM ()
@@ -1103,7 +1146,7 @@ checkNewDataCon con
                -- Return type is (T a b c)
        ; checkTc (null ex_tvs && null eq_theta && null dict_theta) (newtypeExError con)
                -- No existentials
-       ; checkTc (not (any isMarkedStrict (dataConStrictMarks con))) 
+       ; checkTc (not (any isBanged (dataConStrictMarks con))) 
                  (newtypeStrictError con)
                -- No strictness
     }
@@ -1153,7 +1196,7 @@ checkValidClass cls
                --   class Error e => Game b mv e | b -> mv e where
                --      newBoard :: MonadState b m => m ()
                -- Here, MonadState has a fundep m->b, so newBoard is fine
-       ; let grown_tyvars = grow theta (mkVarSet tyvars)
+       ; let grown_tyvars = growThetaTyVars theta (mkVarSet tyvars)
        ; checkTc (tyVarsOfType tau `intersectsVarSet` grown_tyvars)
                  (noClassTyVarErr cls sel_id)
 
@@ -1175,9 +1218,189 @@ checkValidClass cls
                -- forall has an (Eq a) constraint.  Whereas in general, each constraint 
                -- in the context of a for-all must mention at least one quantified
                -- type variable.  What a mess!
+\end{code}
 
 
----------------------------------------------------------------------
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+               Building record selectors
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+mkAuxBinds :: [TyThing] -> HsValBinds Name
+-- NB We produce *un-typechecked* bindings, rather like 'deriving'
+--    This makes life easier, because the later type checking will add
+--    all necessary type abstractions and applications
+mkAuxBinds ty_things
+  = ValBindsOut [(NonRecursive, b) | b <- binds] sigs
+  where
+    (sigs, binds) = unzip rec_sels
+    rec_sels = map mkRecSelBind [ (tc,fld) 
+                                       | ATyCon tc <- ty_things 
+                               , fld <- tyConFields tc ]
+
+mkRecSelBind :: (TyCon, FieldLabel) -> (LSig Name, LHsBinds Name)
+mkRecSelBind (tycon, sel_name)
+  = (L loc (IdSig sel_id), unitBag (L loc sel_bind))
+  where
+    loc        = getSrcSpan tycon    
+    sel_id     = Var.mkLocalVar rec_details sel_name sel_ty vanillaIdInfo
+    rec_details = RecSelId { sel_tycon = tycon, sel_naughty = is_naughty }
+
+    -- Find a representative constructor, con1
+    all_cons     = tyConDataCons tycon 
+    cons_w_field = [ con | con <- all_cons
+                   , sel_name `elem` dataConFieldLabels con ] 
+    con1 = ASSERT( not (null cons_w_field) ) head cons_w_field
+
+    -- Selector type; Note [Polymorphic selectors]
+    field_ty   = dataConFieldType con1 sel_name
+    data_ty    = dataConOrigResTy con1
+    data_tvs   = tyVarsOfType data_ty
+    is_naughty = not (tyVarsOfType field_ty `subVarSet` data_tvs)  
+    (field_tvs, field_theta, field_tau) = tcSplitSigmaTy field_ty
+    sel_ty | is_naughty = unitTy  -- See Note [Naughty record selectors]
+           | otherwise  = mkForAllTys (varSetElems data_tvs ++ field_tvs) $ 
+                         mkPhiTy (dataConStupidTheta con1) $   -- Urgh!
+                         mkPhiTy field_theta               $   -- Urgh!
+                         mkFunTy data_ty field_tau
+
+    -- Make the binding: sel (C2 { fld = x }) = x
+    --                   sel (C7 { fld = x }) = x
+    --    where cons_w_field = [C2,C7]
+    sel_bind | is_naughty = mkFunBind sel_lname [mkSimpleMatch [] unit_rhs]
+             | otherwise  = mkFunBind sel_lname (map mk_match cons_w_field ++ deflt)
+    mk_match con = mkSimpleMatch [L loc (mk_sel_pat con)] 
+                                 (L loc (HsVar field_var))
+    mk_sel_pat con = ConPatIn (L loc (getName con)) (RecCon rec_fields)
+    rec_fields = HsRecFields { rec_flds = [rec_field], rec_dotdot = Nothing }
+    rec_field  = HsRecField { hsRecFieldId = sel_lname
+                            , hsRecFieldArg = nlVarPat field_var
+                            , hsRecPun = False }
+    sel_lname = L loc sel_name
+    field_var = mkInternalName (mkBuiltinUnique 1) (getOccName sel_name) loc
+
+    -- Add catch-all default case unless the case is exhaustive
+    -- We do this explicitly so that we get a nice error message that
+    -- mentions this particular record selector
+    deflt | not (any is_unused all_cons) = []
+         | otherwise = [mkSimpleMatch [nlWildPat] 
+                           (nlHsApp (nlHsVar (getName rEC_SEL_ERROR_ID))
+                                    (nlHsLit msg_lit))]
+
+       -- Do not add a default case unless there are unmatched
+       -- constructors.  We must take account of GADTs, else we
+       -- get overlap warning messages from the pattern-match checker
+    is_unused con = not (con `elem` cons_w_field 
+                        || dataConCannotMatch inst_tys con)
+    inst_tys = tyConAppArgs data_ty
+
+    unit_rhs = mkLHsTupleExpr []
+    msg_lit = HsStringPrim $ mkFastString $ 
+              occNameString (getOccName sel_name)
+
+---------------
+tyConFields :: TyCon -> [FieldLabel]
+tyConFields tc 
+  | isAlgTyCon tc = nub (concatMap dataConFieldLabels (tyConDataCons tc))
+  | otherwise     = []
+\end{code}
+
+Note [Polymorphic selectors]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+When a record has a polymorphic field, we pull the foralls out to the front.
+   data T = MkT { f :: forall a. [a] -> a }
+Then f :: forall a. T -> [a] -> a
+NOT  f :: T -> forall a. [a] -> a
+
+This is horrid.  It's only needed in deeply obscure cases, which I hate.
+The only case I know is test tc163, which is worth looking at.  It's far
+from clear that this test should succeed at all!
+
+Note [Naughty record selectors]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+A "naughty" field is one for which we can't define a record 
+selector, because an existential type variable would escape.  For example:
+        data T = forall a. MkT { x,y::a }
+We obviously can't define       
+        x (MkT v _) = v
+Nevertheless we *do* put a RecSelId into the type environment
+so that if the user tries to use 'x' as a selector we can bleat
+helpfully, rather than saying unhelpfully that 'x' is not in scope.
+Hence the sel_naughty flag, to identify record selectors that don't really exist.
+
+In general, a field is "naughty" if its type mentions a type variable that
+isn't in the result type of the constructor.  Note that this *allows*
+GADT record selectors (Note [GADT record selectors]) whose types may look 
+like     sel :: T [a] -> a
+
+For naughty selectors we make a dummy binding 
+   sel = ()
+for naughty selectors, so that the later type-check will add them to the
+environment, and they'll be exported.  The function is never called, because
+the tyepchecker spots the sel_naughty field.
+
+Note [GADT record selectors]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+For GADTs, we require that all constructors with a common field 'f' have the same
+result type (modulo alpha conversion).  [Checked in TcTyClsDecls.checkValidTyCon]
+E.g. 
+        data T where
+          T1 { f :: Maybe a } :: T [a]
+          T2 { f :: Maybe a, y :: b  } :: T [a]
+
+and now the selector takes that result type as its argument:
+   f :: forall a. T [a] -> Maybe a
+
+Details: the "real" types of T1,T2 are:
+   T1 :: forall r a.   (r~[a]) => a -> T r
+   T2 :: forall r a b. (r~[a]) => a -> b -> T r
+
+So the selector loooks like this:
+   f :: forall a. T [a] -> Maybe a
+   f (a:*) (t:T [a])
+     = case t of
+        T1 c   (g:[a]~[c]) (v:Maybe c)       -> v `cast` Maybe (right (sym g))
+         T2 c d (g:[a]~[c]) (v:Maybe c) (w:d) -> v `cast` Maybe (right (sym g))
+
+Note the forall'd tyvars of the selector are just the free tyvars
+of the result type; there may be other tyvars in the constructor's
+type (e.g. 'b' in T2).
+
+Note the need for casts in the result!
+
+Note [Selector running example]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+It's OK to combine GADTs and type families.  Here's a running example:
+
+        data instance T [a] where 
+          T1 { fld :: b } :: T [Maybe b]
+
+The representation type looks like this
+        data :R7T a where
+          T1 { fld :: b } :: :R7T (Maybe b)
+
+and there's coercion from the family type to the representation type
+        :CoR7T a :: T [a] ~ :R7T a
+
+The selector we want for fld looks like this:
+
+        fld :: forall b. T [Maybe b] -> b
+        fld = /\b. \(d::T [Maybe b]).
+              case d `cast` :CoR7T (Maybe b) of 
+                T1 (x::b) -> x
+
+The scrutinee of the case has type :R7T (Maybe b), which can be
+gotten by appying the eq_spec to the univ_tvs of the data con.
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+               Error messages
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
 resultTypeMisMatch :: Name -> DataCon -> DataCon -> SDoc
 resultTypeMisMatch field_name con1 con2
   = vcat [sep [ptext (sLit "Constructors") <+> ppr con1 <+> ptext (sLit "and") <+> ppr con2, 
@@ -1302,24 +1525,12 @@ badSigTyDecl tc_name
           quotes (ppr tc_name)
         , nest 2 (parens $ ptext (sLit "Use -XKindSignatures to allow kind signatures")) ]
 
-noIndexTypes :: Name -> SDoc
-noIndexTypes tc_name
-  = ptext (sLit "Type family constructor") <+> quotes (ppr tc_name)
-    <+> ptext (sLit "must have at least one type index parameter")
-
 badFamInstDecl :: Outputable a => a -> SDoc
 badFamInstDecl tc_name
   = vcat [ ptext (sLit "Illegal family instance for") <+>
           quotes (ppr tc_name)
         , nest 2 (parens $ ptext (sLit "Use -XTypeFamilies to allow indexed type families")) ]
 
-{-
-badGadtIdxTyDecl :: Name -> SDoc
-badGadtIdxTyDecl tc_name
-  = vcat [ ptext (sLit "Illegal generalised algebraic data declaration for") <+>
-          quotes (ppr tc_name)
-        , nest 2 (parens $ ptext (sLit "Family instances can not yet use GADT declarations")) ]
--}
 tooManyParmsErr :: Located Name -> SDoc
 tooManyParmsErr tc_name
   = ptext (sLit "Family instance has too many parameters:") <+> 
@@ -1336,13 +1547,18 @@ wrongNumberOfParmsErr exp_arity
     <+> ppr exp_arity
 
 badBootFamInstDeclErr :: SDoc
-badBootFamInstDeclErr = 
-  ptext (sLit "Illegal family instance in hs-boot file")
-
+badBootFamInstDeclErr
+  = ptext (sLit "Illegal family instance in hs-boot file")
+
+notFamily :: TyCon -> SDoc
+notFamily tycon
+  = vcat [ ptext (sLit "Illegal family instance for") <+> quotes (ppr tycon)
+         , nest 2 $ parens (ppr tycon <+> ptext (sLit "is not an indexed type family"))]
+  
 wrongKindOfFamily :: TyCon -> SDoc
-wrongKindOfFamily family =
-  ptext (sLit "Wrong category of family instance; declaration was for a") <+>
-  kindOfFamily
+wrongKindOfFamily family
+  = ptext (sLit "Wrong category of family instance; declaration was for a")
+    <+> kindOfFamily
   where
     kindOfFamily | isSynTyCon family = ptext (sLit "type synonym")
                 | isAlgTyCon family = ptext (sLit "data type")