[project @ 1998-12-02 13:17:09 by simonm]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcClassDcl.lhs
index df5924d..be9a073 100644 (file)
 %
-% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1995
+% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
 %
 \section[TcClassDcl]{Typechecking class declarations}
 
 \begin{code}
-#include "HsVersions.h"
-
-module TcClassDcl (
-       tcClassDecl1, tcClassDecls2
-    ) where
+module TcClassDcl ( tcClassDecl1, tcClassDecls2, tcMethodBind, badMethodErr ) where
 
-import Ubiq
+#include "HsVersions.h"
 
-import HsSyn           ( ClassDecl(..), HsBinds(..), Bind(..), MonoBinds(..),
-                         Match(..), GRHSsAndBinds(..), GRHS(..), HsExpr(..),
-                         HsLit(..), OutPat(..), Sig(..), PolyType(..), MonoType, 
-                         Stmt, Qual, ArithSeqInfo, InPat, Fake )
+import HsSyn           ( HsDecl(..), ClassDecl(..), Sig(..), MonoBinds(..),
+                         InPat(..), HsBinds(..), GRHSsAndBinds(..),
+                         HsExpr(..), HsLit(..), HsType(..), pprClassAssertion,
+                         unguardedRHS, andMonoBinds, andMonoBindList, getTyVarName
+                       )
 import HsPragmas       ( ClassPragmas(..) )
-import RnHsSyn         ( RenamedClassDecl(..), RenamedClassPragmas(..),
-                         RenamedClassOpSig(..), RenamedMonoBinds(..),
-                         RenamedGenPragmas(..), RenamedContext(..),
-                         RnName{-instance Uniquable-}
+import BasicTypes      ( NewOrData(..), TopLevelFlag(..), RecFlag(..), StrictnessMark(..) )
+import RnHsSyn         ( RenamedClassDecl, RenamedClassPragmas,
+                         RenamedClassOpSig, RenamedMonoBinds,
+                         RenamedContext, RenamedHsDecl, RenamedSig
                        )
-import TcHsSyn         ( TcIdOcc(..), TcHsBinds(..), TcMonoBinds(..), TcExpr(..),
-                         mkHsTyApp, mkHsTyLam, mkHsDictApp, mkHsDictLam, unZonkId )
+import TcHsSyn         ( TcMonoBinds )
 
+import Inst            ( Inst, InstOrigin(..), LIE, emptyLIE, plusLIE, newDicts, newMethod )
+import TcEnv           ( TcIdOcc(..), GlobalValueEnv, tcAddImportedIdInfo,
+                         tcLookupClass, tcLookupTyVar, 
+                         tcExtendGlobalTyVars, tcExtendLocalValEnv
+                       )
+import TcBinds         ( tcBindWithSigs, tcPragmaSigs )
+import TcUnify         ( unifyKinds )
 import TcMonad
-import Inst            ( Inst, InstOrigin(..), LIE(..), emptyLIE, plusLIE, newDicts )
-import TcEnv           ( tcLookupClass, tcLookupTyVar, tcLookupTyCon, newLocalIds)
-import TcInstDcls      ( processInstBinds )
-import TcKind          ( unifyKind )
-import TcMonoType      ( tcMonoType, tcContext )
-import TcType          ( TcType(..), TcTyVar(..), tcInstType, tcInstSigTyVars )
-import TcKind          ( TcKind )
-
-import Bag             ( foldBag )
-import Class           ( GenClass, mkClass, mkClassOp, classBigSig, 
-                         classOps, classOpString, classOpLocalType,
-                         classOpTagByString
+import TcMonoType      ( tcHsType, tcContext, checkSigTyVars, sigCtxt, mkTcSig )
+import TcSimplify      ( tcSimplifyAndCheck, bindInstsOfLocalFuns )
+import TcType          ( TcType, TcTyVar, tcInstTyVars, zonkTcTyVarBndr )
+import PrelVals                ( nO_METHOD_BINDING_ERROR_ID )
+import FieldLabel      ( firstFieldLabelTag )
+import Bag             ( unionManyBags )
+import Class           ( mkClass, classBigSig, Class )
+import CmdLineOpts      ( opt_GlasgowExts, opt_WarnMissingMethods )
+import MkId            ( mkSuperDictSelId, mkDataConId,
+                         mkMethodSelId, mkDefaultMethodId
+                       )
+import DataCon         ( mkDataCon )
+import Id              ( Id,
+                         getIdUnfolding, idType, idName
                        )
-import Id              ( mkSuperDictSelId, mkMethodSelId, mkDefaultMethodId,
-                         idType )
-import IdInfo          ( noIdInfo )
-import Name            ( isLocallyDefined, moduleNamePair, getLocalName )
-import PrelVals                ( nO_DEFAULT_METHOD_ERROR_ID )
-import PprStyle
-import Pretty
-import PprType         ( GenType, GenTyVar, GenClassOp )
-import SpecEnv         ( SpecEnv(..) )
-import SrcLoc          ( mkGeneratedSrcLoc )
+import CoreUnfold      ( getUnfoldingTemplate )
+import IdInfo
+import Name            ( Name, isLocallyDefined, NamedThing(..) )
+import Outputable
 import Type            ( mkFunTy, mkTyVarTy, mkTyVarTys, mkDictTy,
-                         mkForAllTy, mkSigmaTy, splitSigmaTy)
-import TysWiredIn      ( stringTy )
-import TyVar           ( GenTyVar )                     
-import Unique          ( Unique )                       
+                         mkSigmaTy, mkForAllTys, Type, ThetaType,
+                         boxedTypeKind, mkArrowKind
+                       )
+import Var             ( tyVarKind, TyVar )
+import VarSet          ( mkVarSet )
+import TyCon           ( mkAlgTyCon )
+import Unique          ( Unique, Uniquable(..) )
 import Util
+import Maybes          ( seqMaybe )
+
 
 -- import TcPragmas    ( tcGenPragmas, tcClassOpPragmas )
 tcGenPragmas ty id ps = returnNF_Tc noIdInfo
-tcClassOpPragmas ty sel def spec ps = returnNF_Tc (noIdInfo, noIdInfo)
-
+tcClassOpPragmas ty sel def spec ps = returnNF_Tc (spec `setSpecInfo` noIdInfo, 
+                                                  noIdInfo)
 \end{code}
 
+
+
+Dictionary handling
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Every class implicitly declares a new data type, corresponding to dictionaries
+of that class. So, for example:
+
+       class (D a) => C a where
+         op1 :: a -> a
+         op2 :: forall b. Ord b => a -> b -> b
+
+would implicitly declare
+
+       data CDict a = CDict (D a)      
+                            (a -> a)
+                            (forall b. Ord b => a -> b -> b)
+
+(We could use a record decl, but that means changing more of the existing apparatus.
+One step at at time!)
+
+For classes with just one superclass+method, we use a newtype decl instead:
+
+       class C a where
+         op :: forallb. a -> b -> b
+
+generates
+
+       newtype CDict a = CDict (forall b. a -> b -> b)
+
+Now DictTy in Type is just a form of type synomym: 
+       DictTy c t = TyConTy CDict `AppTy` t
+
+Death to "ExpandingDicts".
+
+
 \begin{code}
-tcClassDecl1 rec_inst_mapper
+tcClassDecl1 rec_env rec_inst_mapper
             (ClassDecl context class_name
-                       tyvar_name class_sigs def_methods pragmas src_loc)
+                       tyvar_names class_sigs def_methods pragmas 
+                       tycon_name datacon_name src_loc)
   = tcAddSrcLoc src_loc        $
     tcAddErrCtxt (classDeclCtxt class_name) $
 
+        -- CHECK ARITY 1 FOR HASKELL 1.4
+    checkTc (opt_GlasgowExts || length tyvar_names == 1)
+           (classArityErr class_name)          `thenTc_`
+
        -- LOOK THINGS UP IN THE ENVIRONMENT
-    tcLookupClass class_name   `thenNF_Tc` \ (class_kind, rec_class) ->
-    tcLookupTyVar tyvar_name   `thenNF_Tc` \ (tyvar_kind, rec_tyvar) ->
-    let
-       (rec_class_inst_env, rec_class_op_inst_fn) = rec_inst_mapper rec_class
-    in
+    tcLookupClass class_name                   `thenTc` \ (class_kinds, rec_class) ->
+    mapAndUnzipNF_Tc (tcLookupTyVar . getTyVarName) tyvar_names
+                                               `thenNF_Tc` \ (tyvar_kinds, rec_tyvars) ->
 
        -- FORCE THE CLASS AND ITS TYVAR TO HAVE SAME KIND
-    unifyKind class_kind tyvar_kind    `thenTc_`
+    unifyKinds class_kinds tyvar_kinds `thenTc_`
 
        -- CHECK THE CONTEXT
-    tcClassContext rec_class rec_tyvar context pragmas 
-                               `thenTc` \ (scs, sc_sel_ids) ->
+    tcClassContext class_name rec_class rec_tyvars context pragmas     
+                                               `thenTc` \ (sc_theta, sc_tys, sc_sel_ids) ->
 
        -- CHECK THE CLASS SIGNATURES,
-    mapTc (tcClassSig rec_class rec_tyvar rec_class_op_inst_fn) class_sigs
-                               `thenTc` \ sig_stuff ->
+    mapTc (tcClassSig rec_env rec_class rec_tyvars) class_sigs
+                                               `thenTc` \ sig_stuff ->
 
        -- MAKE THE CLASS OBJECT ITSELF
--- BOGUS:
---  tcGetUnique                        `thenNF_Tc` \ uniq ->
     let
-       (ops, op_sel_ids, defm_ids) = unzip3 sig_stuff
-       clas = mkClass (uniqueOf class_name) (getName class_name) rec_tyvar
-                      scs sc_sel_ids ops op_sel_ids defm_ids
+       (op_tys, op_sel_ids, defm_ids) = unzip3 sig_stuff
+       rec_class_inst_env = rec_inst_mapper rec_class
+       clas = mkClass (getName class_name) rec_tyvars
+                      sc_theta sc_sel_ids op_sel_ids defm_ids
+                      tycon
                       rec_class_inst_env
+
+       dict_component_tys = sc_tys ++ op_tys
+       new_or_data = case dict_component_tys of
+                       [_]   -> NewType
+                       other -> DataType
+
+        dict_con = mkDataCon datacon_name
+                          [NotMarkedStrict | _ <- dict_component_tys]
+                          [{- No labelled fields -}]
+                          rec_tyvars
+                          [{-No context-}]
+                          [{-No existential tyvars-}] [{-Or context-}]
+                          dict_component_tys
+                          tycon dict_con_id
+       dict_con_id = mkDataConId dict_con
+
+       tycon = mkAlgTyCon tycon_name
+                           (foldr (mkArrowKind . tyVarKind) boxedTypeKind rec_tyvars)
+                           rec_tyvars
+                           []                  -- No context
+                           [dict_con]          -- Constructors
+                           []                  -- No derivings
+                           (Just clas)         -- Yes!  It's a dictionary 
+                           new_or_data
+                           NonRecursive
     in
     returnTc clas
 \end{code}
 
 
 \begin{code}
-tcClassContext :: Class -> TyVar
+tcClassContext :: Name -> Class -> [TyVar]
               -> RenamedContext        -- class context
               -> RenamedClassPragmas   -- pragmas for superclasses  
-              -> TcM s ([Class],       -- the superclasses
-                        [Id])          -- superclass selector Ids
+              -> TcM s (ThetaType,     -- the superclass context
+                        [Type],        -- types of the superclass dictionaries
+                        [Id])          -- superclass selector Ids
 
-tcClassContext rec_class rec_tyvar context pragmas
+tcClassContext class_name rec_class rec_tyvars context pragmas
   =    -- Check the context.
        -- The renamer has already checked that the context mentions
        -- only the type variable of the class decl.
-    tcContext context                  `thenTc` \ theta ->
+
+       -- For std Haskell check that the context constrains only tyvars
+    (if opt_GlasgowExts then
+       returnTc []
+     else
+       mapTc check_constraint context
+    )                                  `thenTc_`
+
+    tcContext context                  `thenTc` \ sc_theta ->
+
     let
-      super_classes = [ supers | (supers, _) <- theta ]
+       sc_tys = [mkDictTy sc tys | (sc,tys) <- sc_theta]
     in
 
        -- Make super-class selector ids
-    mapTc (mk_super_id rec_class) 
-         (super_classes `zip` maybe_pragmas)   `thenTc` \ sc_sel_ids ->
+       -- We number them off, 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!)
+    mapTc mk_super_id (sc_theta `zip` [firstFieldLabelTag..])  `thenTc` \ sc_sel_ids ->
 
        -- Done
-    returnTc (super_classes, sc_sel_ids)
+    returnTc (sc_theta, sc_tys, sc_sel_ids)
 
   where
-    mk_super_id rec_class (super_class, maybe_pragma)
-        = fixTc ( \ rec_super_id ->
-           tcGetUnique                 `thenNF_Tc` \ uniq ->
-
-               -- GET THE PRAGMA INFO FOR THE SUPERCLASS
-           (case maybe_pragma of
-               Nothing   -> returnNF_Tc noIdInfo
-               Just prag -> tcGenPragmas Nothing{-ty unknown-} rec_super_id prag
-           )                           `thenNF_Tc` \ id_info ->
-           let
-             ty = mkForAllTy rec_tyvar (
-                  mkFunTy (mkDictTy rec_class   (mkTyVarTy rec_tyvar))
-                          (mkDictTy super_class (mkTyVarTy rec_tyvar))
-                  )
-           in
-               -- BUILD THE SUPERCLASS ID
-           returnTc (mkSuperDictSelId uniq rec_class super_class ty id_info)
-         )
-
-    maybe_pragmas :: [Maybe RenamedGenPragmas]
-    maybe_pragmas = case pragmas of
-                       NoClassPragmas         -> repeat Nothing
-                       SuperDictPragmas prags -> ASSERT(length prags == length context)
-                                                 map Just prags
-                       -- If there are any pragmas there should
-                       -- be one for each superclass
-
-
-
-tcClassSig :: Class                    -- Knot tying only!
-          -> TyVar                     -- The class type variable, used for error check only
-          -> (ClassOp -> SpecEnv)      -- Ditto; the spec info for the class ops
+    rec_tyvar_tys = mkTyVarTys rec_tyvars
+
+    mk_super_id ((super_class, tys), index)
+        = tcGetUnique                  `thenNF_Tc` \ uniq ->
+         let
+               ty = mkForAllTys rec_tyvars $
+                    mkFunTy (mkDictTy rec_class rec_tyvar_tys) (mkDictTy super_class tys)
+         in
+         returnTc (mkSuperDictSelId uniq rec_class index ty)
+
+    check_constraint (c, tys) = checkTc (all is_tyvar tys)
+                                       (superClassErr class_name (c, tys))
+
+    is_tyvar (MonoTyVar _) = True
+    is_tyvar other        = False
+
+
+tcClassSig :: GlobalValueEnv           -- Knot tying only!
+          -> Class                     -- ...ditto...
+          -> [TyVar]                   -- The class type variable, used for error check only
           -> RenamedClassOpSig
-          -> TcM s (ClassOp,           -- class op
+          -> TcM s (Type,              -- Type of the method
                     Id,                -- selector id
-                    Id)                -- default-method ids
+                    Maybe Id)          -- default-method ids
 
-tcClassSig rec_clas rec_clas_tyvar rec_classop_spec_fn
-          (ClassOpSig op_name
-                      (HsForAllTy tyvar_names context monotype)
-                      pragmas src_loc)
+tcClassSig rec_env rec_clas rec_clas_tyvars
+          (ClassOpSig op_name maybe_dm_name
+                      op_ty
+                      src_loc)
   = tcAddSrcLoc src_loc $
-    fixTc ( \ ~(_, rec_sel_id, rec_defm_id) -> -- Knot for pragmas
 
        -- Check the type signature.  NB that the envt *already has*
        -- bindings for the type variables; see comments in TcTyAndClassDcls.
-    tcContext context                          `thenTc`    \ theta ->
-    tcMonoType monotype                                `thenTc`    \ tau ->
-    mapAndUnzipNF_Tc tcLookupTyVar tyvar_names `thenNF_Tc` \ (_,tyvars) ->
+
+    -- NB: Renamer checks that the class type variable is mentioned in local_ty,
+    -- and that it is not constrained by theta
+    tcHsType op_ty                             `thenTc` \ local_ty ->
     let
-       full_tyvars = rec_clas_tyvar : tyvars
-       full_theta  = (rec_clas, mkTyVarTy rec_clas_tyvar) : theta
-       global_ty   = mkSigmaTy full_tyvars full_theta tau
-       local_ty    = mkSigmaTy tyvars theta tau
-       class_op_nm = getLocalName op_name
-       class_op    = mkClassOp class_op_nm
-                               (classOpTagByString rec_clas{-yeeps!-} class_op_nm)
-                               local_ty
+       global_ty   = mkSigmaTy rec_clas_tyvars 
+                               [(rec_clas, mkTyVarTys rec_clas_tyvars)]
+                               local_ty
     in
 
-       -- Munch the pragmas
-    tcClassOpPragmas
-               global_ty
-               rec_sel_id rec_defm_id
-               (rec_classop_spec_fn class_op)
-               pragmas                         `thenNF_Tc` \ (op_info, defm_info) ->
-
        -- Build the selector id and default method id
-    tcGetUnique                                        `thenNF_Tc` \ d_uniq ->
     let
-       op_uniq = uniqueOf op_name
-       sel_id  = mkMethodSelId     op_uniq rec_clas class_op global_ty op_info
-       defm_id = mkDefaultMethodId d_uniq  rec_clas class_op False global_ty defm_info
-                       -- ToDo: improve the "False"
+       sel_id      = mkMethodSelId op_name rec_clas global_ty
+       maybe_dm_id = case maybe_dm_name of
+                          Nothing      -> Nothing
+                          Just dm_name -> let 
+                                            dm_id = mkDefaultMethodId dm_name rec_clas global_ty
+                                          in
+                                          Just (tcAddImportedIdInfo rec_env dm_id)
     in
-    returnTc (class_op, sel_id, defm_id)
-    )
+    returnTc (local_ty, sel_id, maybe_dm_id)
 \end{code}
 
 
@@ -227,183 +287,59 @@ The function @tcClassDecls2@ just arranges to apply @tcClassDecl2@ to
 each local class decl.
 
 \begin{code}
-tcClassDecls2 :: Bag RenamedClassDecl
-             -> NF_TcM s (LIE s, TcHsBinds s)
+tcClassDecls2 :: [RenamedHsDecl]
+             -> NF_TcM s (LIE s, TcMonoBinds s)
 
 tcClassDecls2 decls
-  = foldBag combine
-           tcClassDecl2
-           (returnNF_Tc (emptyLIE, EmptyBinds))
-           decls
+  = foldr combine
+         (returnNF_Tc (emptyLIE, EmptyMonoBinds))
+         [tcClassDecl2 cls_decl | ClD cls_decl <- decls]
   where
     combine tc1 tc2 = tc1 `thenNF_Tc` \ (lie1, binds1) ->
                      tc2 `thenNF_Tc` \ (lie2, binds2) ->
                      returnNF_Tc (lie1 `plusLIE` lie2,
-                                  binds1 `ThenBinds` binds2)
+                                  binds1 `AndMonoBinds` binds2)
 \end{code}
 
 @tcClassDecl2@ is the business end of things.
 
 \begin{code}
 tcClassDecl2 :: RenamedClassDecl       -- The class declaration
-            -> NF_TcM s (LIE s, TcHsBinds s)
+            -> NF_TcM s (LIE s, TcMonoBinds s)
 
 tcClassDecl2 (ClassDecl context class_name
-                       tyvar_name class_sigs default_binds pragmas src_loc)
+                       tyvar_names class_sigs default_binds pragmas _ _ src_loc)
 
   | not (isLocallyDefined class_name)
-  = returnNF_Tc (emptyLIE, EmptyBinds)
+  = returnNF_Tc (emptyLIE, EmptyMonoBinds)
 
   | otherwise  -- It is locally defined
-  = recoverNF_Tc (returnNF_Tc (emptyLIE, EmptyBinds)) $
-    tcAddSrcLoc src_loc                                      $
+  = recoverNF_Tc (returnNF_Tc (emptyLIE, EmptyMonoBinds)) $ 
+    tcAddSrcLoc src_loc                                          $
 
        -- Get the relevant class
-    tcLookupClass class_name           `thenNF_Tc` \ (_, clas) ->
-    let
-       (tyvar, scs, sc_sel_ids, ops, op_sel_ids, defm_ids)
-         = classBigSig clas
-    in
-    tcInstSigTyVars [tyvar]            `thenNF_Tc` \ ([clas_tyvar], _, _) ->
-
-       -- Generate bindings for the selector functions
-    buildSelectors clas tyvar clas_tyvar scs sc_sel_ids ops op_sel_ids
-                                       `thenNF_Tc` \ sel_binds ->
-       -- Ditto for the methods
-    buildDefaultMethodBinds clas clas_tyvar defm_ids default_binds
-                                       `thenTc` \ (const_insts, meth_binds) ->
-
-    returnTc (const_insts, sel_binds `ThenBinds` meth_binds)
-\end{code}
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection[ClassDcl-bld-sels]{Building the selector functions for methods and superclasses}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-\begin{code}
-buildSelectors :: Class                        -- The class object
-              -> TyVar                 -- Class type variable
-              -> TcTyVar s             -- Instantiated class type variable (TyVarTy)
-              -> [Class] -> [Id]       -- Superclasses and selectors
-              -> [ClassOp] -> [Id]     -- Class ops and selectors
-              -> NF_TcM s (TcHsBinds s)
-
-buildSelectors clas clas_tyvar clas_tc_tyvar scs sc_sel_ids ops op_sel_ids
-  =
-       -- Make new Ids for the components of the dictionary
+    tcLookupClass class_name           `thenTc` \ (_, clas) ->
     let
-       clas_tyvar_ty = mkTyVarTy clas_tc_tyvar
-       mk_op_ty = tcInstType [(clas_tyvar, clas_tyvar_ty)] . classOpLocalType 
+       (tyvars, sc_theta, sc_sel_ids, op_sel_ids, defm_ids) = classBigSig clas
+
+       -- The selector binds are already in the selector Id's unfoldings
+--     sel_binds = [ CoreMonoBind (RealId sel_id) (getUnfoldingTemplate (getIdUnfolding sel_id))
+--                 | sel_id <- sc_sel_ids ++ op_sel_ids, 
+--                   isLocallyDefined sel_id
+--                 ]
+--
+--     final_sel_binds = andMonoBindList sel_binds
     in
-    mapNF_Tc mk_op_ty ops                              `thenNF_Tc` \ op_tys ->
-    newLocalIds (map classOpString ops) op_tys `thenNF_Tc` \ method_ids ->
-
-    newDicts ClassDeclOrigin 
-            [ (super_clas, clas_tyvar_ty)
-            | super_clas <- scs ]                      `thenNF_Tc` \ (_,dict_ids) ->
+       -- Generate bindings for the default methods
+    tcDefaultMethodBinds clas default_binds            `thenTc` \ (const_insts, meth_binds) ->
 
-    newDicts ClassDeclOrigin 
-            [ (clas, clas_tyvar_ty) ]                  `thenNF_Tc` \ (_,[clas_dict]) ->
-
-        -- Make suitable bindings for the selectors
-    let
-       mk_sel sel_id method_or_dict
-         = mkSelBind sel_id clas_tc_tyvar clas_dict dict_ids method_ids method_or_dict
-    in
-    listNF_Tc (zipWithEqual mk_sel op_sel_ids method_ids) `thenNF_Tc` \ op_sel_binds ->
-    listNF_Tc (zipWithEqual mk_sel sc_sel_ids dict_ids)   `thenNF_Tc` \ sc_sel_binds ->
-
-    returnNF_Tc (SingleBind (
-                NonRecBind (
-                foldr AndMonoBinds
-                      (foldr AndMonoBinds EmptyMonoBinds op_sel_binds)
-                      sc_sel_binds
-                )))
+    returnTc (const_insts, meth_binds)
+--           final_sel_binds `AndMonoBinds` meth_binds)
+-- Leave 'em out for now.  They always get inlined anyway.  SLPJ June '98
 \end{code}
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection[ClassDcl-misc]{Miscellaneous}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-Make a selector expression for @sel_id@ from a dictionary @clas_dict@
-consisting of @dicts@ and @methods@.
-
-We have to do a bit of jiggery pokery to get the type variables right.
-Suppose we have the class decl:
-\begin{verbatim}
-       class Foo a where
-               op1 :: Ord b => a -> b -> a
-               op2 :: ...
-\end{verbatim}
-Then the method selector for \tr{op1} is like this:
-\begin{verbatim}
-       op1_sel = /\a b -> \dFoo dOrd -> case dFoo of
-                                        (op1_method,op2_method) -> op1_method b dOrd
-\end{verbatim}
-Note that the type variable for \tr{b} and the (Ord b) dictionary
-are lifted to the top lambda, and
-\tr{op1_method} is applied to them.  This is preferable to the alternative:
-\begin{verbatim}
-       op1_sel' = /\a -> \dFoo -> case dFoo of
-                                       (op1_method,op2_method) -> op1_method
-\end{verbatim}
-because \tr{op1_sel'} then has the rather strange type
-\begin{verbatim}
-       op1_sel' :: forall a. Foo a -> forall b. Ord b -> a -> b -> a
-\end{verbatim}
-whereas \tr{op1_sel} (the one we use) has the decent type
-\begin{verbatim}
-       op1_sel :: forall a b. Foo a -> Ord b -> a -> b -> a
-\end{verbatim}
-
-NOTE that we return a TcMonoBinds (which is later zonked) even though
-there's no real back-substitution to do. It's just simpler this way!
-
-NOTE ALSO that the selector has no free type variables, so we
-don't bother to instantiate the class-op's local type; instead
-we just use the variables inside it.
-
-\begin{code}
-mkSelBind :: Id                        -- the selector id
-         -> TcTyVar s -> TcIdOcc s     -- class tyvar and dict
-         -> [TcIdOcc s] -> [TcIdOcc s] -- superclasses and methods in class dict
-         -> TcIdOcc s                  -- the superclass/method being slected
-         -> NF_TcM s (TcMonoBinds s)
-
-mkSelBind sel_id clas_tyvar clas_dict dicts methods method_or_dict@(TcId op)
-  = let
-       (op_tyvars,op_theta,op_tau) = splitSigmaTy (idType op)
-       op_tys = mkTyVarTys op_tyvars
-    in
-    newDicts ClassDeclOrigin op_theta  `thenNF_Tc` \ (_, op_dicts) ->
-
-       -- sel_id = /\ clas_tyvar op_tyvars -> \ clas_dict op_dicts ->
-       --          case clas_dict of 
-       --               <dicts..methods> -> method_or_dict op_tyvars op_dicts
-
-    returnNF_Tc (VarMonoBind (RealId sel_id)  (
-                TyLam (clas_tyvar:op_tyvars) (
-                DictLam (clas_dict:op_dicts) (
-                HsCase
-                  (HsVar clas_dict)
-                   ([PatMatch  (DictPat dicts methods) (
-                    GRHSMatch (GRHSsAndBindsOut
-                       [OtherwiseGRHS
-                          (mkHsDictApp (mkHsTyApp (HsVar method_or_dict) op_tys) op_dicts)
-                          mkGeneratedSrcLoc]
-                       EmptyBinds
-                       op_tau))])
-                   mkGeneratedSrcLoc
-                ))))
-\end{code}
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
 \subsection[Default methods]{Default methods}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
@@ -424,11 +360,22 @@ we get the default methods:
 defm.Foo.op1 :: forall a. Foo a => a -> Bool
 defm.Foo.op1 = /\a -> \dfoo -> \x -> True
 
+====================== OLD ==================
+\begin{verbatim}
 defm.Foo.op2 :: forall a, b. (Foo a, Ord b) => a -> b -> b -> b
 defm.Foo.op2 = /\ a b -> \ dfoo dord -> \x y z ->
                  if (op1 a dfoo x) && (< b dord y z) then y else z
 \end{verbatim}
 Notice that, like all ids, the foralls of defm.Foo.op2 are at the top.
+====================== END OF OLD ===================
+
+NEW:
+\begin{verbatim}
+defm.Foo.op2 :: forall a. Foo a => forall b. Ord b => a -> b -> b -> b
+defm.Foo.op2 = /\ a -> \ dfoo -> /\ b -> \ dord -> \x y z ->
+                 if (op1 a dfoo x) && (< b dord y z) then y else z
+\end{verbatim}
+
 
 When we come across an instance decl, we may need to use the default
 methods:
@@ -441,14 +388,15 @@ const.Foo.Int.op1 :: Int -> Bool
 const.Foo.Int.op1 = defm.Foo.op1 Int dfun.Foo.Int
 
 const.Foo.Int.op2 :: forall b. Ord b => Int -> b -> b -> b
-const.Foo.Int.op2 = /\b -> defm.Foo.op2 Int b dfun.Foo.Int
+const.Foo.Int.op2 = defm.Foo.op2 Int dfun.Foo.Int
 
 dfun.Foo.Int :: Foo Int
 dfun.Foo.Int = (const.Foo.Int.op1, const.Foo.Int.op2)
 \end{verbatim}
 Notice that, as with method selectors above, we assume that dictionary
 application is curried, so there's no need to mention the Ord dictionary
-in const.Foo.Int.op2
+in const.Foo.Int.op2 (or the type variable).
+
 \begin{verbatim}
 instance Foo a => Foo [a] where {}
 
@@ -457,71 +405,210 @@ dfun.Foo.List
   = /\ a -> \ dfoo_a ->
     let rec
        op1 = defm.Foo.op1 [a] dfoo_list
-       op2 = /\b -> \dord -> defm.Foo.op2 [a] b dfoo_list dord
+       op2 = defm.Foo.op2 [a] dfoo_list
        dfoo_list = (op1, op2)
     in
        dfoo_list
 \end{verbatim}
 
 \begin{code}
-buildDefaultMethodBinds
+tcDefaultMethodBinds
        :: Class
-       -> TcTyVar s
-       -> [Id]
        -> RenamedMonoBinds
-       -> TcM s (LIE s, TcHsBinds s)
-
-buildDefaultMethodBinds clas clas_tyvar
-                       default_method_ids default_binds
-  =    -- Deal with the method declarations themselves
-    mapNF_Tc unZonkId default_method_ids       `thenNF_Tc` \ tc_defm_ids ->
-    processInstBinds
-        clas
-        (makeClassDeclDefaultMethodRhs clas default_method_ids)
-        []             -- No tyvars in scope for "this inst decl"
-        emptyLIE       -- No insts available
-        (map TcId tc_defm_ids)
-        default_binds          `thenTc` \ (dicts_needed, default_binds') ->
-
-    returnTc (dicts_needed, SingleBind (NonRecBind default_binds'))
-\end{code}
+       -> TcM s (LIE s, TcMonoBinds s)
 
-@makeClassDeclDefaultMethodRhs@ builds the default method for a
-class declaration when no explicit default method is given.
+tcDefaultMethodBinds clas default_binds
+  =    -- Construct suitable signatures
+    tcInstTyVars tyvars                `thenNF_Tc` \ (clas_tyvars, inst_tys, inst_env) ->
+
+       -- Typecheck the default bindings
+    let
+       tc_dm sel_id_w_dm@(_, Just dm_id)
+         = tcMethodBind clas origin inst_tys clas_tyvars 
+                        default_binds [{-no prags-}] False
+                        sel_id_w_dm            `thenTc` \ (bind, insts, (_, local_dm_id)) ->
+           returnTc (bind, insts, (clas_tyvars, RealId dm_id, local_dm_id))
+    in    
+    mapAndUnzip3Tc tc_dm sel_ids_w_dms         `thenTc` \ (defm_binds, insts_needed, abs_bind_stuff) ->
+
+       -- Check the context
+    newDicts origin [(clas,inst_tys)]          `thenNF_Tc` \ (this_dict, [this_dict_id]) ->
+    let
+       avail_insts = this_dict
+    in
+    tcAddErrCtxt (classDeclCtxt clas) $
+
+       -- tcMethodBind has checked that the class_tyvars havn't
+       -- been unified with each other or another type, but we must
+       -- still zonk them
+    mapNF_Tc zonkTcTyVarBndr clas_tyvars       `thenNF_Tc` \ clas_tyvars' ->
+
+    tcSimplifyAndCheck
+       (ptext SLIT("class") <+> ppr clas)
+       (mkVarSet clas_tyvars')
+       avail_insts
+       (unionManyBags insts_needed)            `thenTc` \ (const_lie, dict_binds) ->
+
+    let
+       full_binds = AbsBinds
+                       clas_tyvars'
+                       [this_dict_id]
+                       abs_bind_stuff
+                       (dict_binds `andMonoBinds` andMonoBindList defm_binds)
+    in
+    returnTc (const_lie, full_binds)
 
-\begin{code}
-makeClassDeclDefaultMethodRhs
-       :: Class
-       -> [Id]
-       -> Int
-       -> NF_TcM s (TcExpr s)
-
-makeClassDeclDefaultMethodRhs clas method_ids tag
-  = tcInstType [] (idType method_id)   `thenNF_Tc` \ method_ty ->
-    let 
-       (tyvars, theta, tau) = splitSigmaTy method_ty 
-    in 
-    newDicts ClassDeclOrigin theta     `thenNF_Tc` \ (lie, dict_ids) ->
-
-    returnNF_Tc (mkHsTyLam tyvars (
-                mkHsDictLam dict_ids (
-                HsApp (mkHsTyApp (HsVar (RealId nO_DEFAULT_METHOD_ERROR_ID)) [tau])
-                    (HsLitOut (HsString (_PK_ error_msg)) stringTy))))
   where
-    (clas_mod, clas_name) = moduleNamePair clas
+    (tyvars, sc_theta, sc_sel_ids, op_sel_ids, defm_ids) = classBigSig clas
 
-    method_id = method_ids  !! (tag-1)
-    class_op = (classOps clas) !! (tag-1)
+    sel_ids_w_dms = [pair | pair@(_, Just _) <- op_sel_ids `zip` defm_ids]
+                       -- Just the ones for which there is an explicit
+                       -- user default declaration
 
-    error_msg = _UNPK_ clas_mod ++ "." ++ _UNPK_ clas_name ++ "."
-                ++ (ppShow 80 (ppr PprForUser class_op))
-                ++ "\""
+    origin = ClassDeclOrigin
 \end{code}
 
+@tcMethodBind@ is used to type-check both default-method and
+instance-decl method declarations.  We must type-check methods one at a
+time, because their signatures may have different contexts and
+tyvar sets.
 
-Contexts
-~~~~~~~~
 \begin{code}
-classDeclCtxt class_name sty
-  = ppCat [ppStr "In the class declaration for", ppr sty class_name]
+tcMethodBind 
+       :: Class
+       -> InstOrigin s
+       -> [TcType s]           -- Instance types
+       -> [TcTyVar s]          -- Free variables of those instance types
+                               --  they'll be signature tyvars, and we
+                               --  want to check that they don't bound
+       -> RenamedMonoBinds     -- Method binding (pick the right one from in here)
+       -> [RenamedSig]         -- Pramgas (just for this one)
+       -> Bool                 -- True <=> supply default decl if no explicit decl
+                               --              This is true for instance decls, 
+                               --              false for class decls
+       -> (Id, Maybe Id)       -- The method selector and default-method Id
+       -> TcM s (TcMonoBinds s, LIE s, (LIE s, TcIdOcc s))
+
+tcMethodBind clas origin inst_tys inst_tyvars 
+            meth_binds prags supply_default_bind
+            (sel_id, maybe_dm_id)
+ = tcGetSrcLoc                 `thenNF_Tc` \ loc -> 
+
+   newMethod origin (RealId sel_id) inst_tys   `thenNF_Tc` \ meth@(_, TcId meth_id) ->
+   mkTcSig meth_id loc                         `thenNF_Tc` \ sig_info -> 
+
+   let
+     meth_name      = idName meth_id
+     maybe_user_bind = find_bind meth_name meth_binds
+
+     no_user_bind    = case maybe_user_bind of {Nothing -> True; other -> False}
+     no_user_default = case maybe_dm_id     of {Nothing -> True; other -> False}
+
+     meth_bind = case maybe_user_bind of
+                       Just bind -> bind
+                       Nothing   -> mk_default_bind meth_name loc
+
+     meth_prags = find_prags meth_name prags
+   in
+
+       -- Warn if no method binding, only if -fwarn-missing-methods
+   if no_user_bind && not supply_default_bind then
+       pprPanic "tcMethodBind" (ppr clas <+> ppr inst_tys)
+   else
+   warnTc (opt_WarnMissingMethods && no_user_bind && no_user_default)
+         (omittedMethodWarn sel_id clas)               `thenNF_Tc_`
+
+       -- Check the pragmas
+   tcExtendLocalValEnv [meth_name] [meth_id] (
+       tcPragmaSigs meth_prags
+   )                                           `thenTc` \ (prag_info_fn, prag_binds1, prag_lie) ->
+
+       -- Check the bindings
+   tcExtendGlobalTyVars (mkVarSet inst_tyvars) (
+     tcAddErrCtxt (methodCtxt sel_id)          $
+     tcBindWithSigs NotTopLevel meth_bind [sig_info]
+                   NonRecursive prag_info_fn   
+   )                                                   `thenTc` \ (binds, insts, _) ->
+
+
+       -- The prag_lie for a SPECIALISE pragma will mention the function
+       -- itself, so we have to simplify them away right now lest they float
+       -- outwards!
+   bindInstsOfLocalFuns prag_lie [meth_id]     `thenTc` \ (prag_lie', prag_binds2) ->
+
+
+       -- Now check that the instance type variables
+       -- (or, in the case of a class decl, the class tyvars)
+       -- have not been unified with anything in the environment
+   tcAddErrCtxtM (sigCtxt (quotes (ppr sel_id)) (idType meth_id))      (
+   checkSigTyVars inst_tyvars                                          `thenTc_` 
+
+   returnTc (binds `AndMonoBinds` prag_binds1 `AndMonoBinds` prag_binds2, 
+            insts `plusLIE` prag_lie', 
+            meth))
+
+ where
+   sel_name = idName sel_id
+
+       -- 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 meth_name (FunMonoBind op_name fix matches loc)
+       | op_name == sel_name = Just (FunMonoBind meth_name fix matches loc)
+   find_bind meth_name (PatMonoBind (VarPatIn op_name) rhs loc)
+       | op_name == sel_name = Just (PatMonoBind (VarPatIn meth_name) rhs loc)
+   find_bind meth_name (AndMonoBinds b1 b2)
+                             = find_bind meth_name b1 `seqMaybe` find_bind meth_name b2
+   find_bind meth_name other  = Nothing        -- Default case
+
+
+       -- Find the prags for this method, and replace the
+       -- selector name with the method name
+   find_prags meth_name [] = []
+   find_prags meth_name (SpecSig name ty spec loc : prags)
+       | name == sel_name = SpecSig meth_name ty spec loc : find_prags meth_name prags
+   find_prags meth_name (InlineSig name loc : prags)
+       | name == sel_name = InlineSig meth_name loc : find_prags meth_name prags
+   find_prags meth_name (NoInlineSig name loc : prags)
+       | name == sel_name = NoInlineSig meth_name loc : find_prags meth_name prags
+   find_prags meth_name (prag:prags) = find_prags meth_name prags
+
+   mk_default_bind local_meth_name loc
+      = PatMonoBind (VarPatIn local_meth_name)
+                   (GRHSsAndBindsIn (unguardedRHS (default_expr loc) loc) EmptyBinds)
+                   loc
+
+   default_expr loc 
+      = case maybe_dm_id of
+         Just dm_id -> HsVar (getName dm_id)   -- There's a default method
+         Nothing    -> error_expr loc          -- No default method
+
+   error_expr loc = HsApp (HsVar (getName nO_METHOD_BINDING_ERROR_ID)) 
+                         (HsLit (HsString (_PK_ (error_msg loc))))
+
+   error_msg loc = showSDoc (hcat [ppr loc, text "|", ppr sel_id ])
+\end{code}
+
+Contexts and errors
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+\begin{code}
+classArityErr class_name
+  = ptext SLIT("Too many parameters for class") <+> quotes (ppr class_name)
+
+classDeclCtxt class_name
+  = ptext SLIT("In the class declaration for") <+> quotes (ppr class_name)
+
+superClassErr class_name sc
+  = ptext SLIT("Illegal superclass constraint") <+> quotes (pprClassAssertion sc)
+    <+> ptext SLIT("in declaration for class") <+> quotes (ppr class_name)
+
+methodCtxt sel_id
+  = ptext SLIT("In the definition for method") <+> quotes (ppr sel_id)
+
+badMethodErr bndr clas
+  = hsep [ptext SLIT("Class"), quotes (ppr clas), 
+         ptext SLIT("does not have a method"), quotes (ppr bndr)]
+
+omittedMethodWarn sel_id clas
+  = sep [ptext SLIT("No explicit method nor default method for") <+> quotes (ppr sel_id), 
+        ptext SLIT("in an instance declaration for") <+> quotes (ppr clas)]
 \end{code}