Improve error messages from type-checking data constructors
[ghc-hetmet.git] / compiler / typecheck / TcTyClsDecls.lhs
index 5dfb630..f3abbe9 100644 (file)
@@ -6,6 +6,13 @@
 TcTyClsDecls: Typecheck type and class declarations
 
 \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 TcTyClsDecls (
        tcTyAndClassDecls, tcFamInstDecl
     ) where
@@ -133,8 +140,12 @@ indeed type families).  I think.
 tcTyAndClassDecls :: ModDetails -> [LTyClDecl Name]
                   -> TcM TcGblEnv      -- Input env extended by types and classes 
                                        -- and their implicit Ids,DataCons
+-- Fails if there are any errors
+
 tcTyAndClassDecls boot_details allDecls
-  = do {       -- Omit instances of type families; they are handled together
+  = checkNoErrs $      -- The code recovers internally, but if anything gave rise to
+                       -- an error we'd better stop now, to avoid a cascade
+    do {       -- Omit instances of type families; they are handled together
                -- with the *heads* of class instances
         ; let decls = filter (not . isFamInstDecl . unLoc) allDecls
 
@@ -175,7 +186,7 @@ tcTyAndClassDecls boot_details allDecls
                ; tcExtendGlobalEnv syn_tycons $ do
 
                        -- Type-check the data types and classes
-               { alg_tyclss <- mappM tc_decl kc_alg_decls
+               { alg_tyclss <- mapM tc_decl kc_alg_decls
                ; return (syn_tycons, concat alg_tyclss)
            }}})
        -- Finished with knot-tying now
@@ -184,7 +195,7 @@ tcTyAndClassDecls boot_details allDecls
 
        -- Perform the validity check
        { traceTc (text "ready for validity check")
-       ; mappM_ (addLocM checkValidTyCl) decls
+       ; mapM_ (addLocM checkValidTyCl) decls
        ; traceTc (text "done")
    
        -- Add the implicit things;
@@ -237,10 +248,10 @@ GADTs).
 tcFamInstDecl :: LTyClDecl Name -> TcM (Maybe TyThing)   -- Nothing if error
 tcFamInstDecl (L loc decl)
   =    -- Prime error recovery, set source location
-    recoverM (returnM Nothing)                 $
+    recoverM (return Nothing)                  $
     setSrcSpan loc                             $
     tcAddDeclCtxt decl                         $
-    do { -- type families require -ftype-families and can't be in an
+    do { -- type families require -XTypeFamilies and can't be in an
         -- hs-boot file
        ; type_families <- doptM Opt_TypeFamilies
        ; is_boot  <- tcIsHsBoot          -- Are we compiling an hs-boot file?
@@ -271,7 +282,7 @@ tcFamInstDecl1 (decl@TySynonym {tcdLName = L loc tc_name})
 
          -- (2) type check type equation
        ; tcTyVarBndrs k_tvs $ \t_tvs -> do {  -- turn kinded into proper tyvars
-       ; t_typats <- mappM tcHsKindedType k_typats
+       ; t_typats <- mapM tcHsKindedType k_typats
        ; t_rhs    <- tcHsKindedType k_rhs
 
          -- (3) check that 
@@ -307,14 +318,14 @@ tcFamInstDecl1 (decl@TyData {tcdND = new_or_data, tcdLName = L loc tc_name,
        ; unbox_strict <- doptM Opt_UnboxStrictFields
 
          -- kind check the type indexes and the context
-       ; t_typats     <- mappM tcHsKindedType k_typats
+       ; t_typats     <- mapM tcHsKindedType k_typats
        ; stupid_theta <- tcHsKindedContext k_ctxt
 
          -- (3) Check that
          --     - left-hand side contains no type family applications
          --       (vanilla synonyms are fine, though, and we checked for
          --       foralls earlier)
-       ; mappM_ checkTyFamFreeness t_typats
+       ; mapM_ checkTyFamFreeness t_typats
 
         --     - we don't use GADT syntax for indexed types
        ; checkTc h98_syntax (badGadtIdxTyDecl tc_name)
@@ -325,8 +336,9 @@ tcFamInstDecl1 (decl@TyData {tcdND = new_or_data, tcdLName = L loc tc_name,
 
          -- (4) construct representation tycon
        ; rep_tc_name <- newFamInstTyConName tc_name loc
+       ; let ex_ok = True      -- Existentials ok for type families!
        ; tycon <- fixM (\ tycon -> do 
-            { data_cons <- mappM (addLocM (tcConDecl unbox_strict tycon t_tvs))
+            { data_cons <- mapM (addLocM (tcConDecl unbox_strict ex_ok tycon t_tvs))
                                  k_cons
             ; tc_rhs <-
                 case new_or_data of
@@ -375,7 +387,7 @@ kcIdxTyPats decl thing_inside
 
          -- type functions can have a higher-kinded result
        ; let resultKind = mkArrowKinds (drop (length hs_typats) kinds) resKind
-       ; typats <- TcRnMonad.zipWithM kcCheckHsType hs_typats kinds
+       ; typats <- zipWithM kcCheckHsType hs_typats kinds
        ; thing_inside tvs typats resultKind family
        }
   where
@@ -427,7 +439,7 @@ kcTyClDecls syn_decls alg_decls
   = do {       -- First extend the kind env with each data type, class, and
                -- indexed type, mapping them to a type variable
           let initialKindDecls = concat [allDecls decl | L _ decl <- alg_decls]
-       ; alg_kinds <- mappM getInitialKind initialKindDecls
+       ; alg_kinds <- mapM getInitialKind initialKindDecls
        ; tcExtendKindEnv alg_kinds $ do
 
                -- Now kind-check the type synonyms, in dependency order
@@ -443,7 +455,7 @@ kcTyClDecls syn_decls alg_decls
                -- returning kind-annotated decls; we don't kind-check
                -- instances of indexed types yet, but leave this to
                -- `tcInstDecls1'
-       { kc_alg_decls <- mappM (wrapLocM kcTyClDecl) 
+       { kc_alg_decls <- mapM (wrapLocM kcTyClDecl)
                            (filter (not . isFamInstDecl . unLoc) alg_decls)
 
        ; return (kc_syn_decls, kc_alg_decls) }}}
@@ -524,8 +536,8 @@ kcTyClDecl decl@(ClassDecl {tcdCtxt = ctxt, tcdSigs = sigs, tcdATs = ats})
   = kcTyClDeclBody decl        $ \ tvs' ->
     do { is_boot <- tcIsHsBoot
        ; ctxt' <- kcHsContext ctxt     
-       ; ats'  <- mappM (wrapLocM (kcFamilyDecl tvs')) ats
-       ; sigs' <- mappM (wrapLocM kc_sig) sigs
+       ; ats'  <- mapM (wrapLocM (kcFamilyDecl tvs')) ats
+       ; sigs' <- mapM (wrapLocM kc_sig) sigs
        ; return (decl {tcdTyVars = tvs', tcdCtxt = ctxt', tcdSigs = sigs',
                        tcdATs = ats'}) }
   where
@@ -563,7 +575,7 @@ kcDataDecl :: TyClDecl Name -> [LHsTyVarBndr Name] -> TcM (TyClDecl Name)
 kcDataDecl decl@(TyData {tcdND = new_or_data, tcdCtxt = ctxt, tcdCons = cons})
           tvs
   = do { ctxt' <- kcHsContext ctxt     
-       ; cons' <- mappM (wrapLocM kc_con_decl) cons
+       ; cons' <- mapM (wrapLocM kc_con_decl) cons
        ; return (decl {tcdTyVars = tvs, tcdCtxt = ctxt', tcdCons = cons'}) }
   where
     -- doc comments are typechecked to Nothing here
@@ -577,14 +589,14 @@ kcDataDecl decl@(TyData {tcdND = new_or_data, tcdCtxt = ctxt, tcdCons = cons})
         return (ConDecl name expl ex_tvs' ex_ctxt' details' res' Nothing)
 
     kc_con_details (PrefixCon btys) 
-       = do { btys' <- mappM kc_larg_ty btys 
+       = do { btys' <- mapM kc_larg_ty btys 
              ; return (PrefixCon btys') }
     kc_con_details (InfixCon bty1 bty2) 
        = do { bty1' <- kc_larg_ty bty1
              ; bty2' <- kc_larg_ty bty2
              ; return (InfixCon bty1' bty2') }
     kc_con_details (RecCon fields) 
-       = do { fields' <- mappM kc_field fields
+       = do { fields' <- mapM kc_field fields
              ; return (RecCon fields') }
 
     kc_field (ConDeclField fld bty d) = do { bty' <- kc_larg_ty bty
@@ -659,14 +671,14 @@ tcTyClDecl1 _calc_isrec
   { traceTc (text "type family: " <+> ppr tc_name) 
   ; idx_tys <- doptM Opt_TypeFamilies
 
-       -- Check that we don't use families without -ftype-families
+       -- Check that we don't use families without -XTypeFamilies
   ; checkTc idx_tys $ badFamInstDecl tc_name
 
   ; tycon <- buildSynTyCon tc_name tvs' (OpenSynTyCon kind Nothing) Nothing
   ; return [ATyCon tycon]
   }
 
-  -- "newtype family" or "data family" declaration
+  -- "data family" declaration
 tcTyClDecl1 _calc_isrec 
   (TyFamily {tcdFlavour = DataFamily, 
             tcdLName = L _ tc_name, tcdTyVars = tvs, tcdKind = mb_kind})
@@ -677,7 +689,7 @@ tcTyClDecl1 _calc_isrec
 
   ; idx_tys <- doptM Opt_TypeFamilies
 
-       -- Check that we don't use families without -ftype-families
+       -- Check that we don't use families without -XTypeFamilies
   ; checkTc idx_tys $ badFamInstDecl tc_name
 
   ; tycon <- buildAlgTyCon tc_name final_tvs [] 
@@ -686,6 +698,7 @@ tcTyClDecl1 _calc_isrec
   }
 
   -- "newtype" and "data"
+  -- NB: not used for newtype/data instances (whether associated or not)
 tcTyClDecl1 calc_isrec
   (TyData {tcdND = new_or_data, tcdCtxt = ctxt, tcdTyVars = tvs,
           tcdLName = L _ tc_name, tcdKindSig = mb_ksig, tcdCons = cons})
@@ -697,8 +710,10 @@ tcTyClDecl1 calc_isrec
   ; unbox_strict <- doptM Opt_UnboxStrictFields
   ; empty_data_decls <- doptM Opt_EmptyDataDecls
   ; kind_signatures <- doptM Opt_KindSignatures
+  ; existential_ok <- doptM Opt_ExistentialQuantification
   ; gadt_ok      <- doptM Opt_GADTs
   ; is_boot     <- tcIsHsBoot  -- Are we compiling an hs-boot file?
+  ; let ex_ok = existential_ok || gadt_ok      -- Data cons can have existential context
 
        -- Check that we don't use GADT syntax in H98 world
   ; checkTc (gadt_ok || h98_syntax) (badGadtDecl tc_name)
@@ -719,7 +734,7 @@ tcTyClDecl1 calc_isrec
            (newtypeConError tc_name (length cons))
 
   ; tycon <- fixM (\ tycon -> do 
-       { data_cons <- mappM (addLocM (tcConDecl unbox_strict tycon final_tvs)) 
+       { data_cons <- mapM (addLocM (tcConDecl unbox_strict ex_ok tycon final_tvs))
                             cons
        ; tc_rhs <-
            if null cons && is_boot     -- In a hs-boot file, empty cons means
@@ -746,8 +761,10 @@ tcTyClDecl1 calc_isrec
              tcdFDs = fundeps, tcdSigs = sigs, tcdATs = ats} )
   = tcTyVarBndrs tvs           $ \ tvs' -> do 
   { ctxt' <- tcHsKindedContext ctxt
-  ; fds' <- mappM (addLocM tc_fundep) fundeps
-  ; atss <- mappM (addLocM (tcTyClDecl1 (const Recursive))) ats
+  ; fds' <- mapM (addLocM tc_fundep) fundeps
+  ; atss <- mapM (addLocM (tcTyClDecl1 (const Recursive))) ats
+            -- NB: 'ats' only contains "type family" and "data family"
+            --     declarations as well as type family defaults
   ; let ats' = zipWith setTyThingPoss atss (map (tcdTyVars . unLoc) ats)
   ; sig_stuff <- tcClassSigs class_name sigs meths
   ; clas <- fixM (\ clas ->
@@ -764,8 +781,8 @@ tcTyClDecl1 calc_isrec
       --     tying the the type and class declaration type checking knot.
   }
   where
-    tc_fundep (tvs1, tvs2) = do { tvs1' <- mappM tcLookupTyVar tvs1 ;
-                               ; tvs2' <- mappM tcLookupTyVar tvs2 ;
+    tc_fundep (tvs1, tvs2) = do { tvs1' <- mapM tcLookupTyVar tvs1 ;
+                               ; tvs2' <- mapM tcLookupTyVar tvs2 ;
                                ; return (tvs1', tvs2') }
 
     -- For each AT argument compute the position of the corresponding class
@@ -784,24 +801,28 @@ tcTyClDecl1 calc_isrec
 
 tcTyClDecl1 calc_isrec 
   (ForeignType {tcdLName = L _ tc_name, tcdExtName = tc_ext_name})
-  = returnM [ATyCon (mkForeignTyCon tc_name tc_ext_name liftedTypeKind 0)]
+  = return [ATyCon (mkForeignTyCon tc_name tc_ext_name liftedTypeKind 0)]
 
 -----------------------------------
 tcConDecl :: Bool              -- True <=> -funbox-strict_fields
+         -> Bool               -- True <=> -XExistentialQuantificaton or -XGADTs
          -> TyCon -> [TyVar] 
          -> ConDecl Name 
          -> TcM DataCon
 
-tcConDecl unbox_strict tycon tc_tvs    -- Data types
+tcConDecl unbox_strict existential_ok tycon tc_tvs     -- Data types
          (ConDecl name _ tvs ctxt details res_ty _)
-  = tcTyVarBndrs tvs           $ \ tvs' -> do 
+  = addErrCtxt (dataConCtxt name)      $ 
+    tcTyVarBndrs tvs                   $ \ tvs' -> do 
     { ctxt' <- tcHsKindedContext ctxt
+    ; checkTc (existential_ok || (null tvs && null (unLoc ctxt)))
+             (badExistential name)
     ; (univ_tvs, ex_tvs, eq_preds, data_tc) <- tcResultType tycon tc_tvs tvs' res_ty
     ; let 
        -- Tiresome: tidy the tyvar binders, since tc_tvs and tvs' may have the same OccNames
        tc_datacon is_infix field_lbls btys
          = do { let bangs = map getBangStrictness btys
-              ; arg_tys <- mappM tcHsBangType btys
+              ; arg_tys <- mapM tcHsBangType btys
               ; buildDataCon (unLoc name) is_infix
                    (argStrictness unbox_strict bangs arg_tys)
                    (map unLoc field_lbls)
@@ -933,7 +954,7 @@ checkCycleErrs tyclss
   | null cls_cycles
   = return ()
   | otherwise
-  = do { mappM_ recClsErr cls_cycles
+  = do { mapM_ recClsErr cls_cycles
        ; failM }       -- Give up now, because later checkValidTyCl
                        -- will loop if the synonym is recursive
   where
@@ -967,14 +988,14 @@ checkValidTyCon tc
       OpenSynTyCon _ _ -> return ()
       SynonymTyCon ty  -> checkValidType syn_ctxt ty
   | otherwise
-  =    -- Check the context on the data decl
-    checkValidTheta (DataTyCtxt name) (tyConStupidTheta tc)    `thenM_` 
+  = do -- Check the context on the data decl
+    checkValidTheta (DataTyCtxt name) (tyConStupidTheta tc)
        
        -- Check arg types of data constructors
-    mappM_ (checkValidDataCon tc) data_cons                    `thenM_`
+    mapM_ (checkValidDataCon tc) data_cons
 
        -- Check that fields with the same name share a type
-    mappM_ check_fields groups
+    mapM_ check_fields groups
 
   where
     syn_ctxt  = TySynCtxt name
@@ -1034,7 +1055,10 @@ checkValidDataCon tc con
     addErrCtxt (dataConCtxt con)               $ 
     do { checkTc (dataConTyCon con == tc) (badDataConTyCon con)
        ; checkValidType ctxt (dataConUserType con)
-       ; ifM (isNewTyCon tc) (checkNewDataCon con)
+       ; checkValidMonoType (dataConOrigResTy con)
+               -- Disallow MkT :: T (forall a. a->a)
+               -- Reason: it's really the argument of an equality constraint
+       ; when (isNewTyCon tc) (checkNewDataCon con)
     }
   where
     ctxt = ConArgCtxt (dataConName con) 
@@ -1072,7 +1096,7 @@ checkValidClass cls
        ; checkValidTheta (ClassSCCtxt (className cls)) theta
 
        -- Check the class operations
-       ; mappM_ (check_op constrained_class_methods) op_stuff
+       ; mapM_ (check_op constrained_class_methods) op_stuff
 
        -- Check that if the class has generic methods, then the
        -- class has only one parameter.  We can't do generic
@@ -1192,6 +1216,11 @@ badGadtDecl tc_name
   = vcat [ ptext SLIT("Illegal generalised algebraic data declaration for") <+> quotes (ppr tc_name)
         , nest 2 (parens $ ptext SLIT("Use -XGADTs to allow GADTs")) ]
 
+badExistential con_name
+  = hang (ptext SLIT("Data constructor") <+> quotes (ppr con_name) <+>
+               ptext SLIT("has existential type variables, or a context"))
+       2 (parens $ ptext SLIT("Use -XExistentialQuantification or -XGADTs to allow this"))
+
 badStupidTheta tc_name
   = ptext SLIT("A data type declared in GADT style cannot have a context:") <+> quotes (ppr tc_name)