Simon's big boxy-type commit
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcClassDcl.lhs
index 86d3bba..14682a2 100644 (file)
@@ -4,62 +4,63 @@
 \section[TcClassDcl]{Typechecking class declarations}
 
 \begin{code}
-module TcClassDcl ( tcClassDecl1, tcClassDecls2, 
-                   MethodSpec, tcMethodBind, mkMethodBind, badMethodErr
+module TcClassDcl ( tcClassSigs, tcClassDecl2, 
+                   getGenericInstances, 
+                   MethodSpec, tcMethodBind, mkMethodBind, 
+                   tcAddDeclCtxt, badMethodErr
                  ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import HsSyn           ( TyClDecl(..), Sig(..), MonoBinds(..),
-                         HsExpr(..), HsLit(..), Pat(WildPat),
-                         mkSimpleMatch, andMonoBinds, andMonoBindList, 
-                         isClassOpSig, isPragSig, 
-                         placeHolderType
+import HsSyn
+import RnHsSyn         ( maybeGenericMatch, extractHsTyVars )
+import RnExpr          ( rnLExpr )
+import RnEnv           ( lookupTopBndrRn, lookupImportedName )
+import Inst            ( instToId, newDicts, newDictsAtLoc, newMethod, getOverlapFlag )
+import InstEnv         ( mkLocalInstance )
+import TcEnv           ( tcLookupLocatedClass, 
+                         tcExtendTyVarEnv, tcExtendIdEnv,
+                         InstInfo(..), pprInstInfoDetails,
+                         simpleInstInfoTyCon, simpleInstInfoTy,
+                         InstBindings(..), newDFunName
                        )
-import BasicTypes      ( RecFlag(..), StrictnessMark(..) )
-import RnHsSyn         ( RenamedTyClDecl, RenamedSig,
-                         RenamedClassOpSig, RenamedMonoBinds,
-                         maybeGenericMatch
-                       )
-import RnEnv           ( lookupSysName )
-import TcHsSyn         ( TcMonoBinds )
-
-import Inst            ( Inst, InstOrigin(..), instToId, newDicts, tcInstClassOp )
-import TcEnv           ( TyThingDetails(..), 
-                         tcLookupClass, tcExtendTyVarEnv2, 
-                         tcExtendTyVarEnv
-                       )
-import TcBinds         ( tcMonoBinds )
-import TcMonoType      ( TcSigInfo(..), tcHsType, tcHsTheta, mkTcSig )
+import TcBinds         ( TcPragFun, tcMonoBinds, tcPrags, mkPragFun, TcSigInfo(..) )
+import TcHsType                ( tcHsKindedType, tcHsSigType )
 import TcSimplify      ( tcSimplifyCheck )
 import TcUnify         ( checkSigTyVars, sigCtxt )
-import TcMType         ( tcInstTyVars )
-import TcType          ( Type, TyVarDetails(..), TcType, TcThetaType, TcTyVar, 
-                         mkTyVarTys, mkPredTys, mkClassPred, tcSplitSigmaTy, tcSplitFunTys,
-                         tcIsTyVarTy, tcSplitTyConApp_maybe
+import TcMType         ( tcSkolSigTyVars )
+import TcType          ( Type, SkolemInfo(ClsSkol, InstSkol), UserTypeCtxt( GenPatCtxt ),
+                         TcType, TcThetaType, TcTyVar, mkTyVarTys,
+                         mkClassPred, tcSplitSigmaTy, tcSplitFunTys,
+                         tcIsTyVarTy, tcSplitTyConApp_maybe, tcSplitForAllTys, tcSplitPhiTy,
+                         getClassPredTys_maybe, mkPhiTy, mkTyVarTy
                        )
 import TcRnMonad
-import Generics                ( mkGenericRhs )
+import Generics                ( mkGenericRhs, validGenericInstanceType )
 import PrelInfo                ( nO_METHOD_BINDING_ERROR_ID )
-import Class           ( classTyVars, classBigSig, classTyCon, 
+import Class           ( classTyVars, classBigSig, 
                          Class, ClassOpItem, DefMeth (..) )
-import TyCon           ( tyConGenInfo )
-import MkId            ( mkDictSelId, mkDataConId, mkDataConWrapId, mkDefaultMethodId )
-import DataCon         ( mkDataCon )
-import Id              ( Id, idType, idName, setIdLocalExported, setInlinePragma )
+import TyCon           ( TyCon, tyConName, tyConHasGenerics )
+import Type            ( substTyWith )
+import MkId            ( mkDefaultMethodId, mkDictFunId )
+import Id              ( Id, idType, idName, mkUserLocal )
 import Name            ( Name, NamedThing(..) )
-import NameEnv         ( NameEnv, lookupNameEnv, emptyNameEnv, unitNameEnv, plusNameEnv )
-import NameSet         ( emptyNameSet, unitNameSet )
-import OccName         ( mkClassTyConOcc, mkClassDataConOcc, mkWorkerOcc, 
-                         mkSuperDictSelOcc, reportIfUnused )
+import NameEnv         ( NameEnv, lookupNameEnv, mkNameEnv )
+import NameSet         ( nameSetToList )
+import OccName         ( reportIfUnused, mkDefaultMethodOcc )
+import RdrName         ( RdrName, mkDerivedRdrName )
 import Outputable
-import Var             ( TyVar )
-import CmdLineOpts
-import UnicodeUtil     ( stringToUtf8 )
-import ErrUtils                ( dumpIfSet )
-import Util            ( count, lengthIs )
-import Maybes          ( seqMaybe )
-import Maybe           ( isJust )
+import PrelNames       ( genericTyConNames )
+import DynFlags
+import ErrUtils                ( dumpIfSet_dyn )
+import Util            ( count, lengthIs, isSingleton, lengthExceeds )
+import Unique          ( Uniquable(..) )
+import ListSetOps      ( equivClassesByUniq, minusList )
+import SrcLoc          ( Located(..), srcSpanStart, unLoc, noLoc )
+import Maybes          ( seqMaybe, isJust, mapCatMaybes )
+import List            ( partition )
+import BasicTypes      ( RecFlag(..), Boxity(..) )
+import Bag
 import FastString
 \end{code}
 
@@ -100,157 +101,63 @@ Death to "ExpandingDicts".
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Type checking}
+               Type-checking the class op signatures
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
+tcClassSigs :: Name                    -- Name of the class
+           -> [LSig Name]
+           -> LHsBinds Name
+           -> TcM [TcMethInfo]
+
+type TcMethInfo = (Name, DefMeth, Type)        -- A temporary intermediate, to communicate 
+                                       -- between tcClassSigs and buildClass
+tcClassSigs clas sigs def_methods
+  = do { dm_env <- checkDefaultBinds clas op_names def_methods
+       ; mappM (tcClassSig dm_env) op_sigs }
+  where
+    op_sigs  = [sig | sig@(L _ (TypeSig _ _))       <- sigs]
+    op_names = [n   | sig@(L _ (TypeSig (L _ n) _)) <- op_sigs]
 
-tcClassDecl1 :: RenamedTyClDecl -> TcM (Name, TyThingDetails)
-tcClassDecl1 (ClassDecl {tcdCtxt = context, tcdName = class_name,
-                        tcdTyVars = tyvar_names, tcdFDs = fundeps,
-                        tcdSigs = class_sigs, tcdMeths = def_methods,
-                        tcdLoc = src_loc})
-  =    -- LOOK THINGS UP IN THE ENVIRONMENT
-    tcLookupClass class_name                           `thenM` \ clas ->
-    let
-       tyvars     = classTyVars clas
-       op_sigs    = filter isClassOpSig class_sigs
-       op_names   = [n | ClassOpSig n _ _ _ <- op_sigs]
-    in
-    tcExtendTyVarEnv tyvars                            $ 
-
-    checkDefaultBinds clas op_names def_methods          `thenM` \ mb_dm_env ->
-       
-       -- CHECK THE CONTEXT
-       -- The renamer has already checked that the context mentions
-       -- only the type variable of the class decl.
-       -- Context is already kind-checked
-    tcHsTheta context                                  `thenM` \ sc_theta ->
-
-       -- CHECK THE CLASS SIGNATURES,
-    mappM (tcClassSig clas tyvars mb_dm_env) op_sigs   `thenM` \ sig_stuff ->
-
-       -- MAKE THE CLASS DETAILS
-    lookupSysName class_name   mkClassDataConOcc       `thenM` \ datacon_name ->
-    lookupSysName datacon_name mkWorkerOcc             `thenM` \ datacon_wkr_name ->
-    mapM (lookupSysName class_name . mkSuperDictSelOcc) 
-        [1..length context]                            `thenM` \ sc_sel_names ->
-      -- We number off the superclass selectors, 1, 2, 3 etc so that we 
-      -- can construct names for the selectors.  Thus
-      --      class (C a, C b) => D a b where ...
-      -- gives superclass selectors
-      --      D_sc1, D_sc2
-      -- (We used to call them D_C, but now we can have two different
-      --  superclasses both called C!)
-    lookupSysName class_name mkClassTyConOcc   `thenM` \ tycon_name ->
-    let
-       (op_tys, op_items) = unzip sig_stuff
-        sc_tys            = mkPredTys sc_theta
-       dict_component_tys = sc_tys ++ op_tys
-        sc_sel_ids        = [mkDictSelId sc_name clas | sc_name <- sc_sel_names]
-
-        dict_con = mkDataCon datacon_name
-                            [NotMarkedStrict | _ <- dict_component_tys]
-                            [{- No labelled fields -}]
-                            tyvars
-                            [{-No context-}]
-                            [{-No existential tyvars-}] [{-Or context-}]
-                            dict_component_tys
-                            (classTyCon clas)
-                            dict_con_id dict_wrap_id
-
-       dict_con_id  = mkDataConId datacon_wkr_name dict_con
-       dict_wrap_id = mkDataConWrapId dict_con
-    in
-    returnM (class_name, ClassDetails sc_theta sc_sel_ids op_items dict_con tycon_name)
-\end{code}
-
-\begin{code}
-checkDefaultBinds :: Class -> [Name] -> Maybe RenamedMonoBinds
-                 -> TcM (Maybe (NameEnv Bool))
-       -- The returned environment says
-       --      x not in env => no default method
-       --      x -> True    => generic default method
-       --      x -> False   => polymorphic default method
 
+checkDefaultBinds :: Name -> [Name] -> LHsBinds Name -> TcM (NameEnv Bool)
   -- Check default bindings
   --   a) must be for a class op for this class
   --   b) must be all generic or all non-generic
-  -- and return a mapping from class-op to DefMeth info
-
-  -- But do all this only for source binds
-
-checkDefaultBinds clas ops Nothing
-  = returnM Nothing
+  -- and return a mapping from class-op to Bool
+  --   where True <=> it's a generic default method
+checkDefaultBinds clas ops binds
+  = do dm_infos <- mapM (addLocM (checkDefaultBind clas ops)) (bagToList binds)
+       return (mkNameEnv dm_infos)
 
-checkDefaultBinds clas ops (Just mbs)
-  = go mbs     `thenM` \ dm_env ->
-    returnM (Just dm_env)
-  where
-    go EmptyMonoBinds = returnM emptyNameEnv
-
-    go (AndMonoBinds b1 b2)
-      = go b1  `thenM` \ dm_info1 ->
-        go b2  `thenM` \ dm_info2 ->
-        returnM (dm_info1 `plusNameEnv` dm_info2)
-
-    go (FunMonoBind op _ matches loc)
-      = addSrcLoc loc                                  $
-
-       -- Check that the op is from this class
-       checkTc (op `elem` ops) (badMethodErr clas op)          `thenM_`
+checkDefaultBind clas ops (FunBind {fun_id = L _ op, fun_matches = MatchGroup matches _ })
+  = do {       -- Check that the op is from this class
+       checkTc (op `elem` ops) (badMethodErr clas op)
 
        -- Check that all the defns ar generic, or none are
-       checkTc (all_generic || none_generic) (mixedGenericErr op)      `thenM_`
+    ;  checkTc (all_generic || none_generic) (mixedGenericErr op)
 
-       returnM (unitNameEnv op all_generic)
-      where
-       n_generic    = count (isJust . maybeGenericMatch) matches
-       none_generic = n_generic == 0
-       all_generic  = matches `lengthIs` n_generic
-\end{code}
-
-
-\begin{code}
-tcClassSig :: Class                    -- ...ditto...
-          -> [TyVar]                   -- The class type variable, used for error check only
-          -> Maybe (NameEnv Bool)      -- Info about default methods; 
-                                       --      Nothing => imported class defn with no method binds
-          -> RenamedClassOpSig
-          -> TcM (Type,                -- Type of the method
-                    ClassOpItem)       -- Selector Id, default-method Id, True if explicit default binding
-
--- This warrants an explanation: we need to separate generic
--- default methods and default methods later on in the compiler
--- so we distinguish them in checkDefaultBinds, and pass this knowledge in the
--- Class.DefMeth data structure. 
-
-tcClassSig clas clas_tyvars maybe_dm_env
-          (ClassOpSig op_name sig_dm op_ty src_loc)
-  = addSrcLoc src_loc $
-
-       -- Check the type signature.  NB that the envt *already has*
-       -- bindings for the type variables; see comments in TcTyAndClassDcls.
-    tcHsType op_ty                     `thenM` \ local_ty ->
-
-    let
-       theta = [mkClassPred clas (mkTyVarTys clas_tyvars)]
-
-       -- Build the selector id and default method id
-       sel_id = mkDictSelId op_name clas
-       DefMeth dm_name = sig_dm
-
-       dm_info = case maybe_dm_env of
-                   Nothing     -> sig_dm
-                   Just dm_env -> mk_src_dm_info dm_env
-
-       mk_src_dm_info dm_env = case lookupNameEnv dm_env op_name of
-                                  Nothing    -> NoDefMeth
-                                  Just True  -> GenDefMeth
-                                  Just False -> DefMeth dm_name
-    in
-    returnM (local_ty, (sel_id, dm_info))
+    ;  returnM (op, all_generic)
+    }
+  where
+    n_generic    = count (isJust . maybeGenericMatch) matches
+    none_generic = n_generic == 0
+    all_generic  = matches `lengthIs` n_generic
+
+
+tcClassSig :: NameEnv Bool             -- Info about default methods; 
+          -> LSig Name
+          -> TcM TcMethInfo
+
+tcClassSig dm_env (L loc (TypeSig (L _ op_name) op_hs_ty))
+  = setSrcSpan loc $ do
+    { op_ty <- tcHsKindedType op_hs_ty -- Class tyvars already in scope
+    ; let dm = case lookupNameEnv dm_env op_name of
+               Nothing    -> NoDefMeth
+               Just False -> DefMeth
+               Just True  -> GenDefMeth
+    ; returnM (op_name, dm, op_ty) }
 \end{code}
 
 
@@ -315,37 +222,18 @@ dfun.Foo.List
        dfoo_list
 \end{verbatim}
 
-The function @tcClassDecls2@ just arranges to apply @tcClassDecl2@ to
-each local class decl.
-
-\begin{code}
-tcClassDecls2 :: [RenamedTyClDecl] -> TcM (TcMonoBinds, [Id])
-
-tcClassDecls2 decls
-  = foldr combine
-         (returnM (EmptyMonoBinds, []))
-         [tcClassDecl2 cls_decl | cls_decl@(ClassDecl {tcdMeths = Just _}) <- decls] 
-               -- The 'Just' picks out source ClassDecls
-  where
-    combine tc1 tc2 = tc1 `thenM` \ (binds1, ids1) ->
-                     tc2 `thenM` \ (binds2, ids2) ->
-                     returnM (binds1 `AndMonoBinds` binds2,
-                              ids1 ++ ids2)
-\end{code}
-
-@tcClassDecl2@ generates bindings for polymorphic default methods
+@tcClassDecls2@ generates bindings for polymorphic default methods
 (generic default methods have by now turned into instance declarations)
 
 \begin{code}
-tcClassDecl2 :: RenamedTyClDecl                -- The class declaration
-            -> TcM (TcMonoBinds, [Id])
+tcClassDecl2 :: LTyClDecl Name         -- The class declaration
+            -> TcM (LHsBinds Id, [Id])
 
-tcClassDecl2 (ClassDecl {tcdName = class_name, tcdSigs = sigs, 
-                        tcdMeths = Just default_binds, tcdLoc = src_loc})
-  =    -- The 'Just' picks out source ClassDecls
-    recoverM (returnM (EmptyMonoBinds, []))    $ 
-    addSrcLoc src_loc                                  $
-    tcLookupClass class_name                           `thenM` \ clas ->
+tcClassDecl2 (L loc (ClassDecl {tcdLName = class_name, tcdSigs = sigs, 
+                               tcdMeths = default_binds}))
+  = recoverM (returnM (emptyLHsBinds, []))     $ 
+    setSrcSpan loc                                     $
+    tcLookupLocatedClass class_name                    `thenM` \ clas ->
 
        -- We make a separate binding for each default method.
        -- At one time I used a single AbsBinds for all of them, thus
@@ -357,70 +245,66 @@ tcClassDecl2 (ClassDecl {tcdName = class_name, tcdSigs = sigs,
        -- default methods.  Better to make separate AbsBinds for each
     let
        (tyvars, _, _, op_items) = classBigSig clas
-       prags                    = filter isPragSig sigs
-       tc_dm                    = tcDefMeth clas tyvars default_binds prags
-    in
-    mapAndUnzipM tc_dm op_items        `thenM` \ (defm_binds, dm_ids_s) ->
+       prag_fn                  = mkPragFun sigs
+       tc_dm                    = tcDefMeth clas tyvars default_binds prag_fn
 
-    returnM (andMonoBindList defm_binds, concat dm_ids_s)
-    
-
-tcDefMeth clas tyvars binds_in prags (_, NoDefMeth)  = returnM (EmptyMonoBinds, [])
-tcDefMeth clas tyvars binds_in prags (_, GenDefMeth) = returnM (EmptyMonoBinds, [])
+       dm_sel_ids               = [sel_id | (sel_id, DefMeth) <- op_items]
        -- Generate code for polymorphic default methods only
        -- (Generic default methods have turned into instance decls by now.)
        -- This is incompatible with Hugs, which expects a polymorphic 
        -- default method for every class op, regardless of whether or not 
        -- the programmer supplied an explicit default decl for the class.  
        -- (If necessary we can fix that, but we don't have a convenient Id to hand.)
-
-tcDefMeth clas tyvars binds_in prags op_item@(sel_id, DefMeth dm_name)
-  = tcInstTyVars ClsTv tyvars          `thenM` \ (clas_tyvars, inst_tys, _) ->
-    let
-       dm_ty = idType sel_id   -- Same as dict selector!
-          -- The default method's type should really come from the
-          -- iface file, since it could be usage-generalised, but this
-          -- requires altering the mess of knots in TcModule and I'm
-          -- too scared to do that.  Instead, I have disabled generalisation
-          -- of types of default methods (and dict funs) by annotating them
-          -- TyGenNever (in MkId).  Ugh!  KSW 1999-09.
-
-        theta       = [mkClassPred clas inst_tys]
-       local_dm_id = mkDefaultMethodId dm_name dm_ty
-       xtve        = tyvars `zip` clas_tyvars
     in
-    newDicts origin theta                              `thenM` \ [this_dict] ->
-
-    mkMethodBind origin clas inst_tys binds_in op_item `thenM` \ (dm_inst, meth_info) ->
-    getLIE (tcMethodBind xtve clas_tyvars theta 
-                        [this_dict] prags meth_info)   `thenM` \ (defm_bind, insts_needed) ->
+    mapAndUnzipM tc_dm dm_sel_ids      `thenM` \ (defm_binds, dm_ids_s) ->
+    returnM (listToBag defm_binds, concat dm_ids_s)
     
-    addErrCtxt (defltMethCtxt clas) $
+tcDefMeth clas tyvars binds_in prag_fn sel_id
+  = do { dm_name <- lookupTopBndrRn (mkDefMethRdrName sel_id)
+       ; let   rigid_info  = ClsSkol clas
+               clas_tyvars = tcSkolSigTyVars rigid_info tyvars
+               inst_tys    = mkTyVarTys clas_tyvars
+               dm_ty       = idType sel_id     -- Same as dict selector!
+               theta       = [mkClassPred clas inst_tys]
+               local_dm_id = mkDefaultMethodId dm_name dm_ty
+               origin      = SigOrigin rigid_info
+
+       ; (_, meth_info) <- mkMethodBind origin clas inst_tys binds_in (sel_id, DefMeth)
+       ; [this_dict] <- newDicts origin theta
+       ; (defm_bind, insts_needed) <- getLIE (tcMethodBind clas_tyvars theta 
+                                                           [this_dict] prag_fn meth_info)
+    
+       ; addErrCtxt (defltMethCtxt clas) $ do
     
         -- Check the context
-    tcSimplifyCheck
-        (ptext SLIT("class") <+> ppr clas)
-       clas_tyvars
-        [this_dict]
-        insts_needed                   `thenM` \ dict_binds ->
+       { dict_binds <- tcSimplifyCheck
+                               (ptext SLIT("class") <+> ppr clas)
+                               clas_tyvars
+                               [this_dict]
+                               insts_needed
 
        -- Simplification can do unification
-    checkSigTyVars clas_tyvars         `thenM` \ clas_tyvars' ->
+       ; checkSigTyVars clas_tyvars
     
-    let
-        full_bind = AbsBinds
-                   clas_tyvars'
-                   [instToId this_dict]
-                   [(clas_tyvars', local_dm_id, instToId dm_inst)]
-                   emptyNameSet        -- No inlines (yet)
-                   (dict_binds `andMonoBinds` defm_bind)
-    in
-    returnM (full_bind, [local_dm_id])
-  where
-    origin = ClassDeclOrigin
+       -- Inline pragmas 
+       -- We'll have an inline pragma on the local binding, made by tcMethodBind
+       -- but that's not enough; we want one on the global default method too
+       -- Specialisations, on the other hand, belong on the thing inside only, I think
+       ; let (_,dm_inst_id,_) = meth_info
+             sel_name         = idName sel_id
+             inline_prags     = filter isInlineLSig (prag_fn sel_name)
+       ; prags <- tcPrags dm_inst_id inline_prags
+
+       ; let full_bind = AbsBinds  clas_tyvars
+                                   [instToId this_dict]
+                                   [(clas_tyvars, local_dm_id, dm_inst_id, prags)]
+                                   (dict_binds `unionBags` defm_bind)
+       ; returnM (noLoc full_bind, [local_dm_id]) }}
+
+mkDefMethRdrName :: Id -> RdrName
+mkDefMethRdrName sel_id = mkDerivedRdrName (idName sel_id) mkDefaultMethodOcc
 \end{code}
 
-    
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
@@ -435,31 +319,47 @@ tyvar sets.
 
 \begin{code}
 type MethodSpec = (Id,                         -- Global selector Id
-                  TcSigInfo,           -- Signature 
-                  RenamedMonoBinds)    -- Binding for the method
+                  Id,                  -- Local Id (class tyvars instantiated)
+                  LHsBind Name)        -- Binding for the method
 
 tcMethodBind 
-       :: [(TyVar,TcTyVar)]    -- Bindings for type environment
-       -> [TcTyVar]            -- Instantiated type variables for the
+       :: [TcTyVar]            -- Skolemised type variables for the
                                --      enclosing class/instance decl. 
                                --      They'll be signature tyvars, and we
                                --      want to check that they don't get bound
+                               -- Also they are scoped, so we bring them into scope
                                -- Always equal the range of the type envt
        -> TcThetaType          -- Available theta; it's just used for the error message
        -> [Inst]               -- Available from context, used to simplify constraints 
                                --      from the method body
-       -> [RenamedSig]         -- Pragmas (e.g. inline pragmas)
+       -> TcPragFun            -- Pragmas (e.g. inline pragmas)
        -> MethodSpec           -- Details of this method
-       -> TcM TcMonoBinds
+       -> TcM (LHsBinds Id)
+
+tcMethodBind inst_tyvars inst_theta avail_insts prag_fn
+            (sel_id, meth_id, meth_bind)
+  = recoverM (returnM emptyLHsBinds) $
+       -- If anything fails, recover returning no bindings.
+       -- This is particularly useful when checking the default-method binding of
+       -- a class decl. If we don't recover, we don't add the default method to
+       -- the type enviroment, and we get a tcLookup failure on $dmeth later.
 
-tcMethodBind xtve inst_tyvars inst_theta avail_insts prags
-            (sel_id, meth_sig, meth_bind)
-  =    -- Check the bindings; first adding inst_tyvars to the envt
+       -- Check the bindings; first adding inst_tyvars to the envt
        -- so that we don't quantify over them in nested places
-     tcExtendTyVarEnv2 xtve (
-       addErrCtxt (methodCtxt sel_id)          $
-       getLIE (tcMonoBinds meth_bind [meth_sig] NonRecursive)
-     )                                         `thenM` \ ((meth_bind, _, _), meth_lie) ->
+
+       
+    let meth_sig = noLoc (TypeSig (noLoc (idName meth_id)) (noLoc bogus_ty))
+       bogus_ty = HsTupleTy Boxed []   -- *Only* used to extract scoped type
+                                       -- variables... and there aren't any
+        lookup_sig name = ASSERT( name == idName meth_id ) 
+                         Just meth_sig
+    in
+    tcExtendTyVarEnv inst_tyvars (
+       tcExtendIdEnv [meth_id]         $       -- In scope for tcInstSig
+       addErrCtxt (methodCtxt sel_id)  $
+       getLIE                          $
+       tcMonoBinds [meth_bind] lookup_sig Recursive
+    )                                  `thenM` \ ((meth_bind, mono_bind_infos), meth_lie) ->
 
        -- Now do context reduction.   We simplify wrt both the local tyvars
        -- and the ones of the class/instance decl, so that there is
@@ -469,82 +369,113 @@ tcMethodBind xtve inst_tyvars inst_theta avail_insts prags
        --
        -- We do this for each method independently to localise error messages
 
-     let
-       TySigInfo meth_id meth_tvs meth_theta _ local_meth_id _ _ = meth_sig
-     in
-     addErrCtxtM (sigCtxt sel_id inst_tyvars inst_theta (idType meth_id))      $
-     newDicts SignatureOrigin meth_theta       `thenM` \ meth_dicts ->
-     let
+    let
+       [(_, Just sig, local_meth_id)] = mono_bind_infos
+    in
+
+    addErrCtxtM (sigCtxt sel_id inst_tyvars inst_theta (idType meth_id))       $
+    newDictsAtLoc (sig_loc sig) (sig_theta sig)                `thenM` \ meth_dicts ->
+    let
+       meth_tvs   = sig_tvs sig
        all_tyvars = meth_tvs ++ inst_tyvars
        all_insts  = avail_insts ++ meth_dicts
-     in
-     tcSimplifyCheck
+       sel_name   = idName sel_id
+    in
+    tcSimplifyCheck
         (ptext SLIT("class or instance method") <+> quotes (ppr sel_id))
         all_tyvars all_insts meth_lie          `thenM` \ lie_binds ->
 
-     checkSigTyVars all_tyvars                 `thenM` \ all_tyvars' ->
-
-     let
-               -- Attach inline pragmas as appropriate
-       (final_meth_id, inlines) 
-          | (InlineSig inl _ phase _ : _) <- filter is_inline prags
-          = (meth_id `setInlinePragma` phase,
-             if inl then unitNameSet (idName meth_id) else emptyNameSet)
-          | otherwise
-          = (meth_id, emptyNameSet)
-
-       is_inline (InlineSig _ name _ _) = name == idName sel_id
-       is_inline other                  = False
+    checkSigTyVars all_tyvars                  `thenM_`
 
-       meth_tvs'      = take (length meth_tvs) all_tyvars'
-       poly_meth_bind = AbsBinds meth_tvs'
+    tcPrags meth_id (prag_fn sel_name)         `thenM` \ prags -> 
+    let
+       poly_meth_bind = noLoc $ AbsBinds meth_tvs
                                  (map instToId meth_dicts)
-                                 [(meth_tvs', final_meth_id, local_meth_id)]
-                                 inlines
-                                 (lie_binds `andMonoBinds` meth_bind)
-     in
-     returnM poly_meth_bind
+                                 [(meth_tvs, meth_id, local_meth_id, prags)]
+                                 (lie_binds `unionBags` meth_bind)
+    in
+    returnM (unitBag poly_meth_bind)
 
 
 mkMethodBind :: InstOrigin
             -> Class -> [TcType]       -- Class and instance types
-            -> RenamedMonoBinds        -- Method binding (pick the right one from in here)
+            -> LHsBinds Name   -- Method binding (pick the right one from in here)
             -> ClassOpItem
-            -> TcM (Inst,              -- Method inst
+            -> TcM (Maybe Inst,                -- Method inst
                     MethodSpec)
 -- Find the binding for the specified method, or make
 -- up a suitable default method if it isn't there
 
 mkMethodBind origin clas inst_tys meth_binds (sel_id, dm_info)
-  = getInstLoc origin                          `thenM` \ inst_loc ->
-    tcInstClassOp inst_loc sel_id inst_tys     `thenM` \ meth_inst ->
-       -- Do not dump anything into the LIE
+  = mkMethId origin clas sel_id inst_tys               `thenM` \ (mb_inst, meth_id) ->
     let
-       meth_id    = instToId meth_inst
        meth_name  = idName meth_id
     in
        -- Figure out what method binding to use
        -- If the user suppplied one, use it, else construct a default one
-    getSrcLocM                                 `thenM` \ loc -> 
+    getSrcSpanM                                        `thenM` \ loc -> 
     (case find_bind (idName sel_id) meth_name meth_binds of
        Just user_bind -> returnM user_bind 
-       Nothing        -> mkDefMethRhs origin clas inst_tys sel_id loc dm_info  `thenM` \ rhs ->
-                         returnM (FunMonoBind meth_name False  -- Not infix decl
-                                               [mkSimpleMatch [] rhs placeHolderType loc] loc)
-    )                                                          `thenM` \ meth_bind ->
-
-    mkTcSig meth_id loc                        `thenM` \ meth_sig ->
-
-    returnM (meth_inst, (sel_id, meth_sig, meth_bind))
-    
+       Nothing        -> 
+          mkDefMethRhs origin clas inst_tys sel_id loc dm_info `thenM` \ rhs ->
+               -- Not infix decl
+          returnM (noLoc $ mkFunBind (noLoc meth_name) [mkSimpleMatch [] rhs])
+    )                                          `thenM` \ meth_bind ->
+
+    returnM (mb_inst, (sel_id, meth_id, meth_bind))
+
+mkMethId :: InstOrigin -> Class 
+        -> Id -> [TcType]      -- Selector, and instance types
+        -> TcM (Maybe Inst, Id)
+            
+-- mkMethId instantiates the selector Id at the specified types
+mkMethId origin clas sel_id inst_tys
+  = let
+       (tyvars,rho) = tcSplitForAllTys (idType sel_id)
+       rho_ty       = ASSERT( length tyvars == length inst_tys )
+                      substTyWith tyvars inst_tys rho
+       (preds,tau)  = tcSplitPhiTy rho_ty
+        first_pred   = head preds
+    in
+       -- The first predicate should be of form (C a b)
+       -- where C is the class in question
+    ASSERT( not (null preds) && 
+           case getClassPredTys_maybe first_pred of
+               { Just (clas1,tys) -> clas == clas1 ; Nothing -> False }
+    )
+    if isSingleton preds then
+       -- If it's the only one, make a 'method'
+       getInstLoc origin                       `thenM` \ inst_loc ->
+       newMethod inst_loc sel_id inst_tys      `thenM` \ meth_inst ->
+       returnM (Just meth_inst, instToId meth_inst)
+    else
+       -- If it's not the only one we need to be careful
+       -- For example, given 'op' defined thus:
+       --      class Foo a where
+       --        op :: (?x :: String) => a -> a
+       -- (mkMethId op T) should return an Inst with type
+       --      (?x :: String) => T -> T
+       -- That is, the class-op's context is still there.  
+       -- BUT: it can't be a Method any more, because it breaks
+       --      INVARIANT 2 of methods.  (See the data decl for Inst.)
+       newUnique                       `thenM` \ uniq ->
+       getSrcSpanM                     `thenM` \ loc ->
+       let 
+           real_tau = mkPhiTy (tail preds) tau
+           meth_id  = mkUserLocal (getOccName sel_id) uniq real_tau 
+                       (srcSpanStart loc) --TODO
+       in
+       returnM (Nothing, meth_id)
 
      -- The user didn't supply a method binding, 
      -- so we have to make up a default binding
      -- The RHS of a default method depends on the default-method info
-mkDefMethRhs origin clas inst_tys sel_id loc (DefMeth dm_name)
+mkDefMethRhs origin clas inst_tys sel_id loc DefMeth
   =  -- An polymorphic default method
-    traceRn (text "mkDefMeth" <+> ppr dm_name)         `thenM_`
-    returnM (HsVar dm_name)
+    lookupImportedName (mkDefMethRdrName sel_id)       `thenM` \ dm_name ->
+       -- Might not be imported, but will be an OrigName
+    traceRn (text "mkDefMeth" <+> ppr dm_name)         `thenM_`
+    returnM (nlHsVar dm_name)
 
 mkDefMethRhs origin clas inst_tys sel_id loc NoDefMeth
   =    -- No default method
@@ -556,9 +487,9 @@ mkDefMethRhs origin clas inst_tys sel_id loc NoDefMeth
           (omittedMethodWarn sel_id)           `thenM_`
     returnM error_rhs
   where
-    error_rhs  = HsLam (mkSimpleMatch wild_pats simple_rhs placeHolderType loc)
-    simple_rhs = HsApp (HsVar (getName nO_METHOD_BINDING_ERROR_ID)) 
-                      (HsLit (HsStringPrim (mkFastString (stringToUtf8 error_msg))))
+    error_rhs  = noLoc $ HsLam (mkMatchGroup [mkSimpleMatch wild_pats simple_rhs])
+    simple_rhs = nlHsApp (nlHsVar (getName nO_METHOD_BINDING_ERROR_ID)) 
+                      (nlHsLit (HsStringPrim (mkFastString error_msg)))
     error_msg = showSDoc (hcat [ppr loc, text "|", ppr sel_id ])
 
        -- When the type is of form t1 -> t2 -> t3
@@ -579,29 +510,31 @@ mkDefMethRhs origin clas inst_tys sel_id loc NoDefMeth
        -- Need two splits because the  selector can have a type like
        --      forall a. Foo a => forall b. Eq b => ...
     (arg_tys, _) = tcSplitFunTys tau2
-    wild_pats   = [WildPat placeHolderType | ty <- arg_tys]
+    wild_pats   = [nlWildPat | ty <- arg_tys]
 
 mkDefMethRhs origin clas inst_tys sel_id loc GenDefMeth 
-  =    -- A generic default method
-       -- If the method is defined generically, we can only do the job if the
+  =    -- A generic default method
+       -- If the method is defined generically, we can only do the job if the
        -- instance declaration is for a single-parameter type class with
        -- a type constructor applied to type arguments in the instance decl
        --      (checkTc, so False provokes the error)
-     ASSERT( isInstDecl origin )       -- We never get here from a class decl
-
-     checkTc (isJust maybe_tycon)
-            (badGenericInstance sel_id (notSimple inst_tys))           `thenM_`
-     checkTc (isJust (tyConGenInfo tycon))
-            (badGenericInstance sel_id (notGeneric tycon))             `thenM_`
-
-     ioToTcRn (dumpIfSet opt_PprStyle_Debug "Generic RHS" stuff)       `thenM_`
-     returnM rhs
+    ASSERT( isInstDecl origin )        -- We never get here from a class decl
+    do { checkTc (isJust maybe_tycon)
+                 (badGenericInstance sel_id (notSimple inst_tys))
+       ; checkTc (tyConHasGenerics tycon)
+                 (badGenericInstance sel_id (notGeneric tycon))
+
+       ; dflags <- getDOpts
+       ; ioToTcRn (dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_deriv "Filling in method body" 
+                  (vcat [ppr clas <+> ppr inst_tys,
+                         nest 2 (ppr sel_id <+> equals <+> ppr rhs)]))
+
+               -- Rename it before returning it
+       ; (rn_rhs, _) <- rnLExpr rhs
+       ; returnM rn_rhs }
   where
     rhs = mkGenericRhs sel_id clas_tyvar tycon
 
-    stuff = vcat [ppr clas <+> ppr inst_tys,
-                 nest 4 (ppr sel_id <+> equals <+> ppr rhs)]
-
          -- The tycon is only used in the generic case, and in that
          -- case we require that the instance decl is for a single-parameter
          -- type class with type variable arguments:
@@ -614,34 +547,203 @@ mkDefMethRhs origin clas inst_tys sel_id loc GenDefMeth
                                  other                                           -> Nothing
                        other -> Nothing
 
-isInstDecl InstanceDeclOrigin = True
-isInstDecl ClassDeclOrigin    = False
+isInstDecl (SigOrigin (InstSkol _)) = True
+isInstDecl (SigOrigin (ClsSkol _))  = False
 \end{code}
 
 
 \begin{code}
 -- The renamer just puts the selector ID as the binder in the method binding
 -- but we must use the method name; so we substitute it here.  Crude but simple.
-find_bind sel_name meth_name (FunMonoBind op_name fix matches loc)
-    | op_name == sel_name = Just (FunMonoBind meth_name fix matches loc)
-find_bind sel_name meth_name (AndMonoBinds b1 b2)
-    = find_bind sel_name meth_name b1 `seqMaybe` find_bind sel_name meth_name b2
-find_bind sel_name meth_name other  = Nothing  -- Default case
-
- -- Find the prags for this method, and replace the
- -- selector name with the method name
-find_prags sel_name meth_name [] = []
-find_prags sel_name meth_name (SpecSig name ty loc : prags) 
-     | name == sel_name = SpecSig meth_name ty loc : find_prags sel_name meth_name prags
-find_prags sel_name meth_name (InlineSig sense name phase loc : prags)
-   | name == sel_name = InlineSig sense meth_name phase loc : find_prags sel_name meth_name prags
-find_prags sel_name meth_name (prag:prags) = find_prags sel_name meth_name prags
+find_bind sel_name meth_name binds
+  = foldlBag seqMaybe Nothing (mapBag f binds)
+  where 
+       f (L loc1 bind@(FunBind { fun_id = L loc2 op_name })) | op_name == sel_name
+                = Just (L loc1 (bind { fun_id = L loc2 meth_name }))
+       f _other = Nothing
 \end{code}
 
 
-Contexts and errors
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Extracting generic instance declaration from class declarations}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+@getGenericInstances@ extracts the generic instance declarations from a class
+declaration.  For exmaple
+
+       class C a where
+         op :: a -> a
+       
+         op{ x+y } (Inl v)   = ...
+         op{ x+y } (Inr v)   = ...
+         op{ x*y } (v :*: w) = ...
+         op{ 1   } Unit      = ...
+
+gives rise to the instance declarations
+
+       instance C (x+y) where
+         op (Inl v)   = ...
+         op (Inr v)   = ...
+       
+       instance C (x*y) where
+         op (v :*: w) = ...
+
+       instance C 1 where
+         op Unit      = ...
+
+
 \begin{code}
+getGenericInstances :: [LTyClDecl Name] -> TcM [InstInfo] 
+getGenericInstances class_decls
+  = do { gen_inst_infos <- mappM (addLocM get_generics) class_decls
+       ; let { gen_inst_info = concat gen_inst_infos }
+
+       -- Return right away if there is no generic stuff
+       ; if null gen_inst_info then returnM []
+         else do 
+
+       -- Otherwise print it out
+       { dflags <- getDOpts
+       ; ioToTcRn (dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_deriv "Generic instances" 
+                  (vcat (map pprInstInfoDetails gen_inst_info)))       
+       ; returnM gen_inst_info }}
+
+get_generics decl@(ClassDecl {tcdLName = class_name, tcdMeths = def_methods})
+  | null generic_binds
+  = returnM [] -- The comon case: no generic default methods
+
+  | otherwise  -- A source class decl with generic default methods
+  = recoverM (returnM [])                              $
+    tcAddDeclCtxt decl                                 $
+    tcLookupLocatedClass class_name                    `thenM` \ clas ->
+
+       -- Group by type, and
+       -- make an InstInfo out of each group
+    let
+       groups = groupWith listToBag generic_binds
+    in
+    mappM (mkGenericInstance clas) groups              `thenM` \ inst_infos ->
+
+       -- Check that there is only one InstInfo for each type constructor
+       -- The main way this can fail is if you write
+       --      f {| a+b |} ... = ...
+       --      f {| x+y |} ... = ...
+       -- Then at this point we'll have an InstInfo for each
+    let
+       tc_inst_infos :: [(TyCon, InstInfo)]
+       tc_inst_infos = [(simpleInstInfoTyCon i, i) | i <- inst_infos]
+
+       bad_groups = [group | group <- equivClassesByUniq get_uniq tc_inst_infos,
+                             group `lengthExceeds` 1]
+       get_uniq (tc,_) = getUnique tc
+    in
+    mappM (addErrTc . dupGenericInsts) bad_groups      `thenM_`
+
+       -- Check that there is an InstInfo for each generic type constructor
+    let
+       missing = genericTyConNames `minusList` [tyConName tc | (tc,_) <- tc_inst_infos]
+    in
+    checkTc (null missing) (missingGenericInstances missing)   `thenM_`
+
+    returnM inst_infos
+  where
+    generic_binds :: [(HsType Name, LHsBind Name)]
+    generic_binds = getGenericBinds def_methods
+
+
+---------------------------------
+getGenericBinds :: LHsBinds Name -> [(HsType Name, LHsBind Name)]
+  -- Takes a group of method bindings, finds the generic ones, and returns
+  -- them in finite map indexed by the type parameter in the definition.
+getGenericBinds binds = concat (map getGenericBind (bagToList binds))
+
+getGenericBind (L loc bind@(FunBind { fun_matches = MatchGroup matches ty }))
+  = groupWith wrap (mapCatMaybes maybeGenericMatch matches)
+  where
+    wrap ms = L loc (bind { fun_matches = MatchGroup ms ty })
+getGenericBind _
+  = []
+
+groupWith :: ([a] -> b) -> [(HsType Name, a)] -> [(HsType Name, b)]
+groupWith op []         = []
+groupWith op ((t,v):prs) = (t, op (v:vs)) : groupWith op rest
+    where
+      vs            = map snd this
+      (this,rest)   = partition same_t prs
+      same_t (t',v) = t `eqPatType` t'
+
+eqPatLType :: LHsType Name -> LHsType Name -> Bool
+eqPatLType t1 t2 = unLoc t1 `eqPatType` unLoc t2
+
+eqPatType :: HsType Name -> HsType Name -> Bool
+-- A very simple equality function, only for 
+-- type patterns in generic function definitions.
+eqPatType (HsTyVar v1)       (HsTyVar v2)      = v1==v2
+eqPatType (HsAppTy s1 t1)    (HsAppTy s2 t2)   = s1 `eqPatLType` s2 && t2 `eqPatLType` t2
+eqPatType (HsOpTy s1 op1 t1) (HsOpTy s2 op2 t2) = s1 `eqPatLType` s2 && t2 `eqPatLType` t2 && unLoc op1 == unLoc op2
+eqPatType (HsNumTy n1)      (HsNumTy n2)       = n1 == n2
+eqPatType (HsParTy t1)      t2                 = unLoc t1 `eqPatType` t2
+eqPatType t1                (HsParTy t2)       = t1 `eqPatType` unLoc t2
+eqPatType _ _ = False
+
+---------------------------------
+mkGenericInstance :: Class
+                 -> (HsType Name, LHsBinds Name)
+                 -> TcM InstInfo
+
+mkGenericInstance clas (hs_ty, binds)
+  -- Make a generic instance declaration
+  -- For example:      instance (C a, C b) => C (a+b) where { binds }
+
+  =    -- Extract the universally quantified type variables
+       -- and wrap them as forall'd tyvars, so that kind inference
+       -- works in the standard way
+    let
+       sig_tvs = map (noLoc.UserTyVar) (nameSetToList (extractHsTyVars (noLoc hs_ty)))
+       hs_forall_ty = noLoc $ mkExplicitHsForAllTy sig_tvs (noLoc []) (noLoc hs_ty)
+    in
+       -- Type-check the instance type, and check its form
+    tcHsSigType GenPatCtxt hs_forall_ty                `thenM` \ forall_inst_ty ->
+    let
+       (tyvars, inst_ty) = tcSplitForAllTys forall_inst_ty
+    in
+    checkTc (validGenericInstanceType inst_ty)
+           (badGenericInstanceType binds)      `thenM_`
+
+       -- Make the dictionary function.
+    getSrcSpanM                                                `thenM` \ span -> 
+    getOverlapFlag                                     `thenM` \ overlap_flag -> 
+    newDFunName clas [inst_ty] (srcSpanStart span)     `thenM` \ dfun_name ->
+    let
+       inst_theta = [mkClassPred clas [mkTyVarTy tv] | tv <- tyvars]
+       dfun_id    = mkDictFunId dfun_name tyvars inst_theta clas [inst_ty]
+       ispec      = mkLocalInstance dfun_id overlap_flag
+    in
+    returnM (InstInfo { iSpec = ispec, iBinds = VanillaInst binds [] })
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+               Error messages
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+tcAddDeclCtxt decl thing_inside
+  = addErrCtxt ctxt thing_inside
+  where
+     thing = case decl of
+               ClassDecl {}              -> "class"
+               TySynonym {}              -> "type synonym"
+               TyData {tcdND = NewType}  -> "newtype"
+               TyData {tcdND = DataType} -> "data type"
+
+     ctxt = hsep [ptext SLIT("In the"), text thing, 
+                 ptext SLIT("declaration for"), quotes (ppr (tcdName decl))]
+
 defltMethCtxt clas
   = ptext SLIT("When checking the default methods for class") <+> quotes (ppr clas)
 
@@ -668,6 +770,21 @@ notGeneric tycon
   = vcat [ptext SLIT("because the instance type constructor") <+> quotes (ppr tycon) <+> 
          ptext SLIT("was not compiled with -fgenerics")]
 
+badGenericInstanceType binds
+  = vcat [ptext SLIT("Illegal type pattern in the generic bindings"),
+         nest 4 (ppr binds)]
+
+missingGenericInstances missing
+  = ptext SLIT("Missing type patterns for") <+> pprQuotedList missing
+         
+dupGenericInsts tc_inst_infos
+  = vcat [ptext SLIT("More than one type pattern for a single generic type constructor:"),
+         nest 4 (vcat (map ppr_inst_ty tc_inst_infos)),
+         ptext SLIT("All the type patterns for a generic type constructor must be identical")
+    ]
+  where 
+    ppr_inst_ty (_,inst) = ppr (simpleInstInfoTy inst)
+
 mixedGenericErr op
   = ptext SLIT("Can't mix generic and non-generic equations for class method") <+> quotes (ppr op)
 \end{code}