[project @ 1996-03-19 08:58:34 by partain]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcBinds.lhs
index 51b7301..a61b075 100644 (file)
@@ -1,76 +1,48 @@
 %
-% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1995
+% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1996
 %
 \section[TcBinds]{TcBinds}
 
 \begin{code}
 #include "HsVersions.h"
 
-module TcBinds (
-       tcTopBindsAndThen, tcLocalBindsAndThen,
-       tcSigs, doSpecPragma
-    ) where
-
---IMPORT_Trace         -- ToDo:rm (debugging)
-
-import TcMonad         -- typechecking monad machinery
-import TcMonadFns      ( newLocalsWithOpenTyVarTys,
-                         newLocalsWithPolyTyVarTys,
-                         newSpecPragmaId, newSpecId,
-                         applyTcSubstAndCollectTyVars
-                       )
-import AbsSyn          -- the stuff being typechecked
-
-import AbsUniType      ( isTyVarTy, isGroundTy, isUnboxedDataType,
-                         isGroundOrTyVarTy, extractTyVarsFromTy,
-                         UniType
-                       )
-import BackSubst       ( applyTcSubstToBinds )
-import E
-import Errors          ( topLevelUnboxedDeclErr, specGroundnessErr,
-                         specCtxtGroundnessErr, Error(..), UnifyErrContext(..)
-                       )
-import GenSpecEtc      ( checkSigTyVars, genBinds, SignatureInfo(..) )
-import Id              ( getIdUniType, mkInstId )
-import IdInfo          ( SpecInfo(..) )
-import Inst
-import LIE             ( nullLIE, mkLIE, plusLIE, LIE )
-import Maybes          ( assocMaybe, catMaybes, Maybe(..) )
-import Spec            ( specTy )
-import TVE             ( nullTVE, TVE(..), UniqFM )
-import TcMonoBnds      ( tcMonoBinds )
-import TcPolyType      ( tcPolyType )
+module TcBinds ( tcBindsAndThen, tcPragmaSigs ) where
+
+import Ubiq
+
+import HsSyn           ( HsBinds(..), Bind(..), Sig(..), MonoBinds(..), 
+                         HsExpr, Match, PolyType, InPat, OutPat,
+                         GRHSsAndBinds, ArithSeqInfo, HsLit, Fake,
+                         collectBinders )
+import RnHsSyn         ( RenamedHsBinds(..), RenamedBind(..), RenamedSig(..), 
+                         RenamedMonoBinds(..) )
+import TcHsSyn         ( TcHsBinds(..), TcBind(..), TcMonoBinds(..),
+                         TcIdOcc(..), TcIdBndr(..) )
+
+import TcMonad 
+import GenSpecEtc      ( checkSigTyVars, genBinds, TcSigInfo(..) )
+import Inst            ( Inst, LIE(..), emptyLIE, plusLIE, InstOrigin(..) )
+import TcEnv           ( tcExtendLocalValEnv, tcLookupLocalValueOK, newMonoIds )
+import TcLoop          ( tcGRHSsAndBinds )
+import TcMatches       ( tcMatchesFun )
+import TcMonoType      ( tcPolyType )
+import TcPat           ( tcPat )
 import TcSimplify      ( bindInstsOfLocalFuns )
+import TcType          ( newTcTyVar, tcInstType )
 import Unify           ( unifyTauTy )
-import UniqFM          ( emptyUFM ) -- profiling, pragmas only
-import Util
-\end{code}
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Type-checking top-level bindings}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-@tcBindsAndThen@ takes a boolean which indicates whether the binding
-group is at top level or not.  The difference from inner bindings is
-that
-\begin{enumerate}
-\item
-we zero the substitution before each group
-\item
-we back-substitute after each group.
-\end{enumerate}
-We still return an LIE, but it is sure to contain nothing but constant
-dictionaries, which we resolve at the module level.
-
-@tcTopBinds@ returns an LVE, not, as you might expect, a GVE.  Why?
-Because the monomorphism restriction means that is might return some
-monomorphic things, with free type variables.  Hence it must be an LVE.
 
-The LIE returned by @tcTopBinds@ may constrain some type variables,
-but they are guaranteed to be a subset of those free in the
-corresponding returned LVE.
+import Kind            ( mkBoxedTypeKind, mkTypeKind )
+import Id              ( GenId, idType, mkUserId )
+import IdInfo          ( noIdInfo )
+import Name            ( Name )        -- instances
+import Maybes          ( assocMaybe, catMaybes, Maybe(..) )
+import Outputable      ( pprNonOp )
+import PragmaInfo      ( PragmaInfo(..) )
+import Pretty
+import Type            ( mkTyVarTy, isTyVarTy, mkSigmaTy, splitSigmaTy,
+                         splitRhoTy, mkForAllTy, splitForAllTy )
+import Util            ( panic )
+\end{code}
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
@@ -78,7 +50,7 @@ corresponding returned LVE.
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-@tcBindsAndThen@ typechecks a @Binds@.  The "and then" part is because
+@tcBindsAndThen@ typechecks a @HsBinds@.  The "and then" part is because
 it needs to know something about the {\em usage} of the things bound,
 so that it can create specialisations of them.  So @tcBindsAndThen@
 takes a function which, given an extended environment, E, typechecks
@@ -100,55 +72,28 @@ to the LVE for the following reason.  When each individual binding is
 checked the type of its LHS is unified with that of its RHS; and
 type-checking the LHS of course requires that the binder is in scope.
 
+At the top-level the LIE is sure to contain nothing but constant
+dictionaries, which we resolve at the module level.
+
 \begin{code}
-tcBindsAndThen 
-       :: Bool
-       -> E 
-       -> (TypecheckedBinds -> thing -> thing)         -- Combinator
-       -> RenamedBinds
-       -> (E -> TcM (thing, LIE, thing_ty))
-       -> TcM (thing, LIE, thing_ty)
-
-tcBindsAndThen top_level e combiner EmptyBinds do_next
-  = do_next e          `thenTc` \ (thing, lie, thing_ty) ->
+tcBindsAndThen
+       :: (TcHsBinds s -> thing -> thing)              -- Combinator
+       -> RenamedHsBinds
+       -> TcM s (thing, LIE s, thing_ty)
+       -> TcM s (thing, LIE s, thing_ty)
+
+tcBindsAndThen combiner EmptyBinds do_next
+  = do_next    `thenTc` \ (thing, lie, thing_ty) ->
     returnTc (combiner EmptyBinds thing, lie, thing_ty)
 
-tcBindsAndThen top_level e combiner (SingleBind bind) do_next
-  = tcBindAndThen top_level e combiner bind [] do_next
+tcBindsAndThen combiner (SingleBind bind) do_next
+  = tcBindAndThen combiner bind [] do_next
 
-tcBindsAndThen top_level e combiner (BindWith bind sigs) do_next
-  = tcBindAndThen top_level e combiner bind sigs do_next
-
-tcBindsAndThen top_level e combiner (ThenBinds binds1 binds2) do_next
-  = tcBindsAndThen top_level e combiner binds1 new_after
-  where
-    -- new_after :: E -> TcM (thing, LIE, thing_ty)
-    -- Can't write this signature, cos it's monomorphic in thing and
-    -- thing_ty.
-    new_after e = tcBindsAndThen top_level e combiner binds2 do_next
-\end{code}
+tcBindsAndThen combiner (BindWith bind sigs) do_next
+  = tcBindAndThen combiner bind sigs do_next
 
-Simple wrappers for export:
-\begin{code}
-tcTopBindsAndThen
-       :: E
-       -> (TypecheckedBinds -> thing -> thing)         -- Combinator
-       -> RenamedBinds 
-       -> (E -> TcM (thing, LIE, anything))
-       -> TcM (thing, LIE, anything)
-
-tcTopBindsAndThen e combiner binds do_next
-  = tcBindsAndThen True e combiner binds do_next
-
-tcLocalBindsAndThen
-       :: E 
-       -> (TypecheckedBinds -> thing -> thing)         -- Combinator
-       -> RenamedBinds 
-       -> (E -> TcM (thing, LIE, thing_ty))
-       -> TcM (thing, LIE, thing_ty)
-
-tcLocalBindsAndThen e combiner binds do_next
-  = tcBindsAndThen False e combiner  binds do_next
+tcBindsAndThen combiner (ThenBinds binds1 binds2) do_next
+  = tcBindsAndThen combiner binds1 (tcBindsAndThen combiner binds2 do_next)
 \end{code}
 
 An aside.  The original version of @tcBindsAndThen@ which lacks a
@@ -158,31 +103,26 @@ at a different type to the definition itself.  There aren't too many
 examples of this, which is why I thought it worth preserving! [SLPJ]
 
 \begin{pseudocode}
-tcBindsAndThen 
-       :: Bool -> E -> RenamedBinds
-       -> (E -> TcM (thing, LIE, thing_ty))
-       -> TcM ((TypecheckedBinds, thing), LIE, thing_ty)
+tcBindsAndThen
+       :: RenamedHsBinds
+       -> TcM s (thing, LIE s, thing_ty))
+       -> TcM s ((TcHsBinds s, thing), LIE s, thing_ty)
 
-tcBindsAndThen top_level e EmptyBinds do_next
-  = do_next e          `thenTc` \ (thing, lie, thing_ty) ->
+tcBindsAndThen EmptyBinds do_next
+  = do_next            `thenTc` \ (thing, lie, thing_ty) ->
     returnTc ((EmptyBinds, thing), lie, thing_ty)
 
-tcBindsAndThen top_level e (SingleBind bind) do_next
-  = tcBindAndThen top_level e bind [] do_next
+tcBindsAndThen (SingleBind bind) do_next
+  = tcBindAndThen bind [] do_next
 
-tcBindsAndThen top_level e (BindWith bind sigs) do_next
-  = tcBindAndThen top_level e bind sigs do_next
+tcBindsAndThen (BindWith bind sigs) do_next
+  = tcBindAndThen bind sigs do_next
 
-tcBindsAndThen top_level e (ThenBinds binds1 binds2) do_next
-  = tcBindsAndThen top_level e binds1 new_after
+tcBindsAndThen (ThenBinds binds1 binds2) do_next
+  = tcBindsAndThen binds1 (tcBindsAndThen binds2 do_next)
        `thenTc` \ ((binds1', (binds2', thing')), lie1, thing_ty) ->
 
     returnTc ((binds1' `ThenBinds` binds2', thing'), lie1, thing_ty)
-
-  where
-    -- new_after :: E -> TcM ((TypecheckedBinds, thing), LIE, thing_ty)
-    -- Can't write this signature, cos it's monomorphic in thing and thing_ty
-    new_after e = tcBindsAndThen top_level e binds2 do_next
 \end{pseudocode}
 
 %************************************************************************
@@ -193,351 +133,372 @@ tcBindsAndThen top_level e (ThenBinds binds1 binds2) do_next
 
 \begin{code}
 tcBindAndThen
-       :: Bool                                           -- At top level
-       -> E 
-       -> (TypecheckedBinds -> thing -> thing)           -- Combinator
+       :: (TcHsBinds s -> thing -> thing)                -- Combinator
        -> RenamedBind                                    -- The Bind to typecheck
        -> [RenamedSig]                                   -- ...and its signatures
-       -> (E -> TcM (thing, LIE, thing_ty))              -- Thing to type check in
+       -> TcM s (thing, LIE s, thing_ty)                 -- Thing to type check in
                                                          -- augmented envt
-       -> TcM (thing, LIE, thing_ty)                     -- Results, incl the 
+       -> TcM s (thing, LIE s, thing_ty)                 -- Results, incl the
 
-tcBindAndThen top_level e combiner bind sigs do_next
-  =    -- Deal with the bind
-    tcBind top_level e bind sigs    `thenTc` \ (poly_binds, poly_lie, poly_lve) ->
+tcBindAndThen combiner bind sigs do_next
+  = fixTc (\ ~(prag_info_fn, _) ->
+       -- This is the usual prag_info fix; the PragmaInfo field of an Id
+       -- is not inspected till ages later in the compiler, so there
+       -- should be no black-hole problems here.
+    
+    tcBindAndSigs binder_names bind 
+                 sigs prag_info_fn     `thenTc` \ (poly_binds, poly_lie, poly_ids) ->
+
+       -- Extend the environment to bind the new polymorphic Ids
+    tcExtendLocalValEnv binder_names poly_ids $
+
+       -- Build bindings and IdInfos corresponding to user pragmas
+    tcPragmaSigs sigs                  `thenTc` \ (prag_info_fn, prag_binds, prag_lie) ->
 
        -- Now do whatever happens next, in the augmented envt
-    do_next (growE_LVE e poly_lve)  `thenTc` \ (thing, thing_lie, thing_ty) ->
+    do_next                            `thenTc` \ (thing, thing_lie, thing_ty) ->
+
+       -- Create specialisations of functions bound here
+    bindInstsOfLocalFuns (prag_lie `plusLIE` thing_lie)
+                         poly_ids      `thenTc` \ (lie2, inst_mbinds) ->
+
+       -- All done
     let
-       bound_ids = map snd poly_lve
+       final_lie   = lie2 `plusLIE` poly_lie
+       final_binds = poly_binds `ThenBinds`
+                     SingleBind (NonRecBind inst_mbinds) `ThenBinds`
+                     prag_binds
     in
-       -- Create specialisations
-    specialiseBinds bound_ids thing_lie poly_binds poly_lie
-                                   `thenNF_Tc` \ (final_binds, final_lie) ->
-       -- All done
-    returnTc (combiner final_binds thing, final_lie, thing_ty)
+    returnTc (prag_info_fn, (combiner final_binds thing, final_lie, thing_ty))
+    )                                  `thenTc` \ (_, result) ->
+    returnTc result
+  where
+    binder_names = collectBinders bind
+
+
+tcBindAndSigs binder_names bind sigs prag_info_fn
+  = recoverTc (
+       -- If typechecking the binds fails, then return with each
+       -- binder given type (forall a.a), to minimise subsequent
+       -- error messages
+       newTcTyVar Nothing mkBoxedTypeKind              `thenNF_Tc` \ alpha_tv ->
+       let
+         forall_a_a = mkForAllTy alpha_tv (mkTyVarTy alpha_tv)
+         poly_ids   = [ mkUserId name forall_a_a (prag_info_fn name)
+                      | name <- binder_names]
+       in
+       returnTc (EmptyBinds, emptyLIE, poly_ids)
+    ) $
+
+       -- Create a new identifier for each binder, with each being given
+       -- a type-variable type.
+    newMonoIds binder_names kind (\ mono_ids ->
+           tcTySigs sigs               `thenTc` \ sig_info ->
+           tc_bind bind                `thenTc` \ (bind', lie) ->
+           returnTc (mono_ids, bind', lie, sig_info)
+    )
+           `thenTc` \ (mono_ids, bind', lie, sig_info) ->
+
+           -- Notice that genBinds gets the old (non-extended) environment
+    genBinds binder_names mono_ids bind' lie sig_info prag_info_fn
+  where
+    kind = case bind of
+               NonRecBind _ -> mkBoxedTypeKind -- Recursive, so no unboxed types
+               RecBind _    -> mkTypeKind      -- Non-recursive, so we permit unboxed types
 \end{code}
 
 \begin{code}
-tcBind :: Bool -> E 
-       -> RenamedBind -> [RenamedSig]
-       -> TcM (TypecheckedBinds, LIE, LVE)     -- LIE is a fixed point of substitution
+tc_bind :: RenamedBind -> TcM s (TcBind s, LIE s)
 
-tcBind False e bind sigs                       -- Not top level
-  = tcBind_help False e bind sigs
+tc_bind (NonRecBind mono_binds)
+  = tcMonoBinds mono_binds     `thenTc` \ (mono_binds2, lie) ->
+    returnTc  (NonRecBind mono_binds2, lie)
 
-tcBind True  e bind sigs                       -- Top level!
-  = pruneSubstTc (tvOfE e) (
+tc_bind (RecBind mono_binds)
+  = tcMonoBinds mono_binds     `thenTc` \ (mono_binds2, lie) ->
+    returnTc  (RecBind mono_binds2, lie)
+\end{code}
 
-        -- DO THE WORK
-    tcBind_help True e bind sigs       `thenTc` \ (new_binds, lie, lve) ->
+\begin{code}
+tcMonoBinds :: RenamedMonoBinds -> TcM s (TcMonoBinds s, LIE s)
 
-{-  Top-level unboxed values are now allowed
-    They will be lifted by the Desugarer (see CoreLift.lhs)
+tcMonoBinds EmptyMonoBinds = returnTc (EmptyMonoBinds, emptyLIE)
 
-       -- CHECK FOR PRIMITIVE TOP-LEVEL BINDS
-       listTc [ checkTc (isUnboxedDataType (getIdUniType id))
-                        (topLevelUnboxedDeclErr id (getSrcLoc id))
-              | (_,id) <- lve ]        `thenTc_`
--}
+tcMonoBinds (AndMonoBinds mb1 mb2)
+  = tcMonoBinds mb1            `thenTc` \ (mb1a, lie1) ->
+    tcMonoBinds mb2            `thenTc` \ (mb2a, lie2) ->
+    returnTc (AndMonoBinds mb1a mb2a, lie1 `plusLIE` lie2)
 
-    -- Back-substitute over the binds, since we are about to discard
-    -- a good chunk of the substitution.
-    applyTcSubstToBinds new_binds      `thenNF_Tc` \ final_binds ->
+tcMonoBinds bind@(PatMonoBind pat grhss_and_binds locn)
+  = tcAddSrcLoc locn            $
 
-    -- The lie is already a fixed point of the substitution; it just turns out
-    -- that almost always this happens automatically, and so we made it part of
-    -- the specification of genBinds.
-    returnTc (final_binds, lie, lve)
-    )
+       -- LEFT HAND SIDE
+    tcPat pat                          `thenTc` \ (pat2, lie_pat, pat_ty) ->
+
+       -- BINDINGS AND GRHSS
+    tcGRHSsAndBinds grhss_and_binds    `thenTc` \ (grhss_and_binds2, lie, grhss_ty) ->
+
+       -- Unify the two sides
+    tcAddErrCtxt (patMonoBindsCtxt bind) $
+       unifyTauTy pat_ty grhss_ty                      `thenTc_`
+
+       -- RETURN
+    returnTc (PatMonoBind pat2 grhss_and_binds2 locn,
+             plusLIE lie_pat lie)
+
+tcMonoBinds (FunMonoBind name matches locn)
+  = tcAddSrcLoc locn                           $
+    tcLookupLocalValueOK "tcMonoBinds" name    `thenNF_Tc` \ id ->
+    tcMatchesFun name (idType id) matches      `thenTc` \ (matches', lie) ->
+    returnTc (FunMonoBind (TcId id) matches' locn, lie)
 \end{code}
 
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Signatures}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+@tcSigs@ checks the signatures for validity, and returns a list of
+{\em freshly-instantiated} signatures.  That is, the types are already
+split up, and have fresh type variables installed.  All non-type-signature
+"RenamedSigs" are ignored.
+
 \begin{code}
-tcBind_help top_level e bind sigs
-  =    -- Create an LVE binding each identifier to an appropriate type variable
-    new_locals binders         `thenNF_Tc` \ bound_ids ->
-    let  lve = binders `zip` bound_ids  in
-
-       -- Now deal with type signatures, if any
-    tcSigs e lve sigs          `thenTc`    \ sig_info ->
-
-       -- Check the bindings: this is the point at which we can use
-       -- error recovery.  If checking the bind fails we just
-       -- return the empty bindings.  The variables will still be in
-       -- scope, but bound to completely free type variables, which
-       -- is just what we want to minimise subsequent error messages.
-    recoverTc (NonRecBind EmptyMonoBinds, nullLIE)
-             (tc_bind (growE_LVE e lve) bind)  `thenNF_Tc` \ (bind', lie) ->
-
-       -- Notice that genBinds gets the old (non-extended) environment
-    genBinds top_level e bind' lie lve sig_info        `thenTc` \ (binds', lie, lve) ->
-
-       -- Add bindings corresponding to SPECIALIZE pragmas in the code
-    mapAndUnzipTc (doSpecPragma e (assoc "doSpecPragma" lve))
-                 (get_spec_pragmas sig_info)
-                       `thenTc` \ (spec_binds_s, spec_lie_s) ->
-
-    returnTc (binds' `ThenBinds` (SingleBind (NonRecBind (
-               foldr AndMonoBinds EmptyMonoBinds spec_binds_s))),
-             lie `plusLIE` (foldr plusLIE nullLIE spec_lie_s),
-             lve)
-  where
-    binders = collectBinders bind
+tcTySigs :: [RenamedSig] -> TcM s [TcSigInfo s]
+
+tcTySigs (Sig v ty _ src_loc : other_sigs)
+ = tcAddSrcLoc src_loc (
+       tcPolyType ty                   `thenTc` \ sigma_ty ->
+       tcInstType [] sigma_ty          `thenNF_Tc` \ tc_sigma_ty ->
+       let
+           (tyvars, theta, tau_ty) = splitSigmaTy tc_sigma_ty
+       in
+       tcLookupLocalValueOK "tcSig1" v `thenNF_Tc` \ val ->
+       unifyTauTy (idType val) tau_ty  `thenTc_`
+       returnTc (TySigInfo val tyvars theta tau_ty src_loc)
+   )           `thenTc` \ sig_info1 ->
+
+   tcTySigs other_sigs `thenTc` \ sig_infos ->
+   returnTc (sig_info1 : sig_infos)
+
+tcTySigs (other : sigs) = tcTySigs sigs
+tcTySigs []            = returnTc []
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{SPECIALIZE pragmas}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+
+@tcPragmaSigs@ munches up the "signatures" that arise through *user*
+pragmas.  It is convenient for them to appear in the @[RenamedSig]@
+part of a binding because then the same machinery can be used for
+moving them into place as is done for type signatures.
+
+\begin{code}
+tcPragmaSigs :: [RenamedSig]                   -- The pragma signatures
+            -> TcM s (Name -> PragmaInfo,      -- Maps name to the appropriate PragmaInfo
+                      TcHsBinds s,
+                      LIE s)
+
+tcPragmaSigs sigs = returnTc ( \name -> NoPragmaInfo, EmptyBinds, emptyLIE )
 
-    new_locals binders
-      = case bind of
-         NonRecBind _ -> -- Recursive, so no unboxed types
-                         newLocalsWithOpenTyVarTys binders
+{- 
+tcPragmaSigs sigs
+  = mapAndUnzip3Tc tcPragmaSig sigs    `thenTc` \ (names_w_id_infos, binds, lies) ->
+    let
+       name_to_info name = foldr ($) noIdInfo
+                                 [info_fn | (n,info_fn) <- names_w_id_infos, n==name]
+    in
+    returnTc (name_to_info,
+             foldr ThenBinds EmptyBinds binds,
+             foldr plusLIE emptyLIE lies)
+\end{code}
 
-         RecBind _    -> -- Non-recursive, so we permit unboxed types
-                         newLocalsWithPolyTyVarTys binders
+Here are the easy cases for tcPragmaSigs
 
-    get_spec_pragmas sig_info
-      = catMaybes (map get_pragma_maybe sig_info)
-      where
-       get_pragma_maybe s@(ValSpecInfo _ _ _ _) = Just s
-       get_pragma_maybe _                       = Nothing
+\begin{code}
+tcPragmaSig (DeforestSig name loc)
+  = returnTc ((name, addInfo DoDeforest),EmptyBinds,emptyLIE)
+tcPragmaSig (InlineSig name loc)
+  = returnTc ((name, addInfo_UF (iWantToBeINLINEd UnfoldAlways)), EmptyBinds, emptyLIE)
+tcPragmaSig (MagicUnfoldingSig name string loc)
+  = returnTc ((name, addInfo_UF (mkMagicUnfolding string)), EmptyBinds, emptyLIE)
 \end{code}
 
+The interesting case is for SPECIALISE pragmas.  There are two forms.
+Here's the first form:
 \begin{verbatim}
        f :: Ord a => [a] -> b -> b
        {-# SPECIALIZE f :: [Int] -> b -> b #-}
 \end{verbatim}
-We generate:
+
+For this we generate:
 \begin{verbatim}
-       f@Int = /\ b -> let d1 = ...
-                       in f Int b d1
+       f* = /\ b -> let d1 = ...
+                    in f Int b d1
+\end{verbatim}
 
+where f* is a SpecPragmaId.  The **sole** purpose of SpecPragmaIds is to
+retain a right-hand-side that the simplifier will otherwise discard as
+dead code... the simplifier has a flag that tells it not to discard
+SpecPragmaId bindings.
 
-       h :: Ord a => [a] -> b -> b
-       {-# SPECIALIZE h :: [Int] -> b -> b #-}
+In this case the f* retains a call-instance of the overloaded
+function, f, (including appropriate dictionaries) so that the
+specialiser will subsequently discover that there's a call of @f@ at
+Int, and will create a specialisation for @f@.  After that, the
+binding for @f*@ can be discarded.
+
+The second form is this:
+\begin{verbatim}
+       f :: Ord a => [a] -> b -> b
+       {-# SPECIALIZE f :: [Int] -> b -> b = g #-}
+\end{verbatim}
 
-       spec_h = /\b -> h [Int] b dListOfInt
-                       ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ This bit created by specId
+Here @g@ is specified as a function that implements the specialised
+version of @f@.  Suppose that g has type (a->b->b); that is, g's type
+is more general than that required.  For this we generate
+\begin{verbatim}
+       f@Int = /\b -> g Int b
+       f* = f@Int
 \end{verbatim}
 
+Here @f@@Int@ is a SpecId, the specialised version of @f@.  It inherits
+f's export status etc.  @f*@ is a SpecPragmaId, as before, which just serves
+to prevent @f@@Int@ from being discarded prematurely.  After specialisation,
+if @f@@Int@ is going to be used at all it will be used explicitly, so the simplifier can
+discard the f* binding.
+
+Actually, there is really only point in giving a SPECIALISE pragma on exported things,
+and the simplifer won't discard SpecIds for exporte things anyway, so maybe this is
+a bit of overkill.
+
 \begin{code}
-doSpecPragma :: E
-            -> (Name -> Id)
-            -> SignatureInfo
-            -> TcM (TypecheckedMonoBinds, LIE)
-
-doSpecPragma e name_to_id (ValSpecInfo name spec_ty using src_loc)
-  = let
-       main_id = name_to_id name    -- Get the parent Id
-
-       main_id_ty = getIdUniType main_id
-       main_id_free_tyvars = extractTyVarsFromTy main_id_ty
-       origin = ValSpecOrigin name src_loc
-       err_ctxt = ValSpecSigCtxt name spec_ty src_loc
+tcPragmaSig (SpecSig name poly_ty maybe_spec_name src_loc)
+  = tcAddSrcLoc src_loc                                $
+    tcAddErrCtxt (valSpecSigCtxt name spec_ty) $
+
+       -- Get and instantiate its alleged specialised type
+    tcPolyType poly_ty                         `thenTc` \ sig_sigma ->
+    tcInstType [] (idType sig_sigma)           `thenNF_Tc` \ sig_ty ->
+    let
+       (sig_tyvars, sig_theta, sig_tau) = splitSigmaTy sig_ty
+       origin = ValSpecOrigin name
     in
-    addSrcLocTc src_loc                 (
-    specTy origin spec_ty `thenNF_Tc` \ (spec_tyvars, spec_dicts, spec_tau) ->
 
        -- Check that the SPECIALIZE pragma had an empty context
-    checkTc (not (null spec_dicts))
+    checkTc (null sig_theta)
            (panic "SPECIALIZE non-empty context (ToDo: msg)") `thenTc_`
 
-       -- Make an instance of this id
-    specTy origin main_id_ty `thenNF_Tc` \ (main_tyvars, main_dicts, main_tau) ->
+       -- Get and instantiate the type of the id mentioned
+    tcLookupLocalValueOK "tcPragmaSig" name    `thenNF_Tc` \ main_id ->
+    tcInstType [] (idType main_id)             `thenNF_Tc` \ main_ty ->
+    let
+       (main_tyvars, main_rho) = splitForAllTy main_ty
+       (main_theta,main_tau)   = splitRhoTy main_rho
+       main_arg_tys            = map mkTyVarTy main_tyvars
+    in
 
        -- Check that the specialised type is indeed an instance of
-       -- the inferred type.
-       -- The unification should leave all type vars which are
-       -- currently free in the environment still free, and likewise
-       -- the signature type vars.
-       -- The only way type vars free in the envt could possibly be affected
-       -- is if main_id_ty has free type variables.  So we just extract them,
-       -- and check that they are not constrained in any way by the unification.
-    applyTcSubstAndCollectTyVars main_id_free_tyvars  `thenNF_Tc` \ free_tyvars' ->
-    unifyTauTy spec_tau main_tau err_ctxt   `thenTc_`
-    checkSigTyVars [] (spec_tyvars ++ free_tyvars')
-                  spec_tau main_tau err_ctxt `thenTc_`
+       -- the type of the main function.
+    unifyTauTy sig_tau main_tau                        `thenTc_`
+    checkSigTyVars sig_tyvars sig_tau main_tau `thenTc_`
 
        -- Check that the type variables of the polymorphic function are
        -- either left polymorphic, or instantiate to ground type.
        -- Also check that the overloaded type variables are instantiated to
        -- ground type; or equivalently that all dictionaries have ground type
-    applyTcSubstToTyVars main_tyvars   `thenNF_Tc` \ main_arg_tys ->
-    applyTcSubstToInsts  main_dicts    `thenNF_Tc` \ main_dicts' ->
-
-    checkTc (not (all isGroundOrTyVarTy main_arg_tys))
-           (specGroundnessErr err_ctxt main_arg_tys)
-                                       `thenTc_`
+    mapTc zonkTcType main_arg_tys      `thenNF_Tc` \ main_arg_tys' ->
+    zonkTcThetaType main_theta         `thenNF_Tc` \ main_theta' ->
+    tcAddErrCtxt (specGroundnessCtxt main_arg_tys')
+             (checkTc (all isGroundOrTyVarTy main_arg_tys'))           `thenTc_`
+    tcAddErrCtxt (specContextGroundnessCtxt main_theta')
+             (checkTc (and [isGroundTy ty | (_,ty) <- theta']))        `thenTc_`
 
-    checkTc (not (and [isGroundTy ty | (_,ty) <- map getDictClassAndType main_dicts']))
-           (specCtxtGroundnessErr err_ctxt main_dicts')
-                                       `thenTc_`
+       -- Build the SpecPragmaId; it is the thing that makes sure we
+       -- don't prematurely dead-code-eliminate the binding we are really interested in.
+    newSpecPragmaId name sig_ty                `thenNF_Tc` \ spec_pragma_id ->
 
        -- Build a suitable binding; depending on whether we were given
        -- a value (Maybe Name) to be used as the specialisation.
     case using of
-      Nothing ->
+      Nothing ->               -- No implementation function specified
+
+               -- Make a Method inst for the occurrence of the overloaded function
+       newMethodWithGivenTy (OccurrenceOf name)
+                 (TcId main_id) main_arg_tys main_rho  `thenNF_Tc` \ (lie, meth_id) ->
 
-           -- Make a specPragmaId to which to bind the new call-instance
-       newSpecPragmaId name spec_ty Nothing
-                                       `thenNF_Tc` \ pseudo_spec_id ->
        let
-           pseudo_bind = VarMonoBind pseudo_spec_id pseudo_rhs
-           pseudo_rhs  = mkTyLam spec_tyvars (mkDictApp (mkTyApp (Var main_id) main_arg_tys)
-                                                        (map mkInstId main_dicts'))
+           pseudo_bind = VarMonoBind spec_pragma_id pseudo_rhs
+           pseudo_rhs  = mkHsTyLam sig_tyvars (HsVar (TcId meth_id))
        in
-       returnTc (pseudo_bind, mkLIE main_dicts')
+       returnTc (pseudo_bind, lie, \ info -> info)
 
-      Just spec_name -> -- use spec_name as the specialisation value ...
-       let
-           spec_id      = lookupE_Value e spec_name
-           spec_id_ty   = getIdUniType spec_id
+      Just spec_name ->                -- Use spec_name as the specialisation value ...
 
-           spec_id_free_tyvars = extractTyVarsFromTy spec_id_ty
-           spec_id_ctxt = ValSpecSpecIdCtxt name spec_ty spec_name src_loc
+               -- Type check a simple occurrence of the specialised Id
+       tcId spec_name          `thenTc` \ (spec_body, spec_lie, spec_tau) ->
 
-           spec_tys    = map maybe_ty main_arg_tys
-            maybe_ty ty | isTyVarTy ty = Nothing
-                       | otherwise    = Just ty
-       in
-           -- Make an instance of the spec_id
-       specTy origin spec_id_ty `thenNF_Tc` \ (spec_id_tyvars, spec_id_dicts, spec_id_tau) ->
-
-           -- Check that the specialised type is indeed an instance of
-           -- the type inferred for spec_id
-           -- The unification should leave all type vars which are
-           -- currently free in the environment still free, and likewise
-           -- the signature type vars.
-           -- The only way type vars free in the envt could possibly be affected
-           -- is if spec_id_ty has free type variables.  So we just extract them,
-           -- and check that they are not constrained in any way by the unification.
-        applyTcSubstAndCollectTyVars spec_id_free_tyvars  `thenNF_Tc` \ spec_id_free_tyvars' ->
-        unifyTauTy spec_tau spec_id_tau spec_id_ctxt             `thenTc_`
-        checkSigTyVars [] (spec_tyvars ++ spec_id_free_tyvars')
-                      spec_tau spec_id_tau spec_id_ctxt  `thenTc_`
-
-           -- Check that the type variables of the explicit spec_id are
-           -- either left polymorphic, or instantiate to ground type.
-           -- Also check that the overloaded type variables are instantiated to
-           -- ground type; or equivalently that all dictionaries have ground type
-       applyTcSubstToTyVars spec_id_tyvars     `thenNF_Tc` \ spec_id_arg_tys ->
-       applyTcSubstToInsts  spec_id_dicts      `thenNF_Tc` \ spec_id_dicts' ->
-
-       checkTc (not (all isGroundOrTyVarTy spec_id_arg_tys))
-               (specGroundnessErr spec_id_ctxt spec_id_arg_tys)
-                                               `thenTc_`
-
-       checkTc (not (and [isGroundTy ty | (_,ty) <- map getDictClassAndType spec_id_dicts']))
-               (specCtxtGroundnessErr spec_id_ctxt spec_id_dicts')
-                                               `thenTc_`
+               -- Check that it has the correct type, and doesn't constrain the
+               -- signature variables at all
+       unifyTauTy sig_tau spec_tau                     `thenTc_`
+       checkSigTyVars sig_tyvars sig_tau spec_tau      `thenTc_`
 
            -- Make a local SpecId to bind to applied spec_id
-       newSpecId main_id spec_tys spec_ty      `thenNF_Tc` \ local_spec_id ->
-
-           -- Make a specPragmaId id with a spec_info for local_spec_id
-           -- This is bound to local_spec_id
-           -- The SpecInfo will be extracted by the specialiser and
-           -- used to create a call instance for main_id (which is
-           -- extracted from the spec_id)
-           -- NB: the pseudo_local_id must stay in the scope of main_id !!!
-       let
-           spec_info = SpecInfo spec_tys (length main_dicts') local_spec_id
-       in
-       newSpecPragmaId name spec_ty (Just spec_info)   `thenNF_Tc` \ pseudo_spec_id ->
+       newSpecId main_id main_arg_tys sig_ty   `thenNF_Tc` \ local_spec_id ->
+
        let
-           spec_bind   = VarMonoBind local_spec_id spec_rhs
-           spec_rhs    = mkTyLam spec_tyvars (mkDictApp (mkTyApp (Var spec_id) spec_id_arg_tys)
-                                                        (map mkInstId spec_id_dicts'))
-           pseudo_bind = VarMonoBind pseudo_spec_id (Var local_spec_id)
+           spec_rhs   = mkHsTyLam sig_tyvars spec_body
+           spec_binds = VarMonoBind local_spec_id spec_rhs
+                          `AndMonoBinds`
+                        VarMonoBind spec_pragma_id (HsVar (TcId local_spec_id))
+           spec_info  = SpecInfo spec_tys (length main_theta) local_spec_id
        in
-       returnTc (spec_bind `AndMonoBinds` pseudo_bind, mkLIE spec_id_dicts')
-    )
+       returnTc ((name, addInfo spec_info), spec_binds, spec_lie)
+-}
 \end{code}
 
-\begin{code}
-tc_bind :: E
-       -> RenamedBind
-       -> TcM (TypecheckedBind, LIE)
-
-tc_bind e (NonRecBind mono_binds)
-  = tcMonoBinds e mono_binds   `thenTc` \ (mono_binds2, lie) ->
-    returnTc  (NonRecBind mono_binds2, lie)
-
-tc_bind e (RecBind mono_binds)
-  = tcMonoBinds e mono_binds   `thenTc` \ (mono_binds2, lie) ->
-    returnTc  (RecBind mono_binds2, lie)
-\end{code}
 
+Error contexts and messages
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 \begin{code}
-specialiseBinds
-       :: [Id]                 -- Ids bound in this group
-       -> LIE                  -- LIE of scope of these bindings
-       -> TypecheckedBinds
-       -> LIE
-       -> NF_TcM (TypecheckedBinds, LIE)
-
-specialiseBinds bound_ids lie_of_scope poly_binds poly_lie
-  = bindInstsOfLocalFuns lie_of_scope bound_ids
-                                       `thenNF_Tc` \ (lie2, inst_mbinds) ->
-
-    returnNF_Tc (poly_binds `ThenBinds` (SingleBind (NonRecBind inst_mbinds)),
-                lie2 `plusLIE` poly_lie)
-\end{code}
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Signatures}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-@tcSigs@ checks the signatures for validity, and returns a list of
-{\em freshly-instantiated} signatures.  That is, the types are already
-split up, and have fresh type variables (not @TyVarTemplate@s)
-installed.
-
-\begin{code}
-tcSigs :: E -> LVE
-       -> [RenamedSig] 
-       -> TcM [SignatureInfo]
-
-tcSigs e lve [] = returnTc []
-
-tcSigs e lve (s:ss)
-  = tc_sig      s      `thenTc` \ sig_info1 ->
-    tcSigs e lve ss    `thenTc` \ sig_info2 ->
-    returnTc (sig_info1 : sig_info2)
+patMonoBindsCtxt bind sty
+  = ppHang (ppPStr SLIT("In a pattern binding:")) 4 (ppr sty bind)
+
+--------------------------------------------
+specContextGroundnessCtxt -- err_ctxt dicts sty
+  = panic "specContextGroundnessCtxt"
+{-
+  = ppHang (
+       ppSep [ppBesides [ppStr "In the SPECIALIZE pragma for `", ppr sty name, ppStr "'"],
+              ppBesides [ppStr " specialised to the type `", ppr sty spec_ty,  ppStr "'"],
+              pp_spec_id sty,
+              ppStr "... not all overloaded type variables were instantiated",
+              ppStr "to ground types:"])
+      4 (ppAboves [ppCat [ppr sty c, ppr sty t]
+                 | (c,t) <- map getDictClassAndType dicts])
   where
-    tc_sig (Sig v ty _ src_loc)        -- no interesting pragmas on non-iface sigs
-      = addSrcLocTc src_loc (
-
-       babyTcMtoTcM
-         (tcPolyType (getE_CE e) (getE_TCE e) nullTVE ty) `thenTc` \ sigma_ty ->
-
-       let  val = assoc "tcSigs" lve v  in
-           -- (The renamer/dependency-analyser should have ensured
-           -- that there are only signatures for which there is a
-           -- corresponding binding.)
-
-           -- Instantiate the type, and unify with the type variable
-           -- found in the Id.
-       specTy SignatureOrigin sigma_ty `thenNF_Tc` \ (tyvars, dicts, tau_ty) ->
-       unifyTauTy (getIdUniType val) tau_ty
-                  (panic "ToDo: unifyTauTy(tcSigs)") `thenTc_`
-
-       returnTc (TySigInfo val tyvars dicts tau_ty src_loc)
-       )
-
-    tc_sig (SpecSig v ty using src_loc)
-      = addSrcLocTc src_loc (
-
-       babyTcMtoTcM
-         (tcPolyType (getE_CE e) (getE_TCE e) nullTVE ty) `thenTc` \ sigma_ty ->
-
-       returnTc (ValSpecInfo v sigma_ty using src_loc)
-       )
+    (name, spec_ty, locn, pp_spec_id)
+      = case err_ctxt of
+         ValSpecSigCtxt    n ty loc      -> (n, ty, loc, \ x -> ppNil)
+         ValSpecSpecIdCtxt n ty spec loc ->
+           (n, ty, loc,
+            \ sty -> ppBesides [ppStr "... type of explicit id `", ppr sty spec, ppStr "'"])
+-}
 
-    tc_sig (InlineSig v guide locn)
-      = returnTc (ValInlineInfo v guide locn)
+-----------------------------------------------
+specGroundnessCtxt
+  = panic "specGroundnessCtxt"
 
-    tc_sig (DeforestSig v locn)
-      = returnTc (ValDeforestInfo v locn)
 
-    tc_sig (MagicUnfoldingSig v str locn)
-      = returnTc (ValMagicUnfoldingInfo v str locn)
+valSpecSigCtxt v ty sty
+  = ppHang (ppPStr SLIT("In a SPECIALIZE pragma for a value:"))
+        4 (ppSep [ppBeside (pprNonOp sty v) (ppPStr SLIT(" ::")),
+                 ppr sty ty])
 \end{code}
+