[project @ 1996-07-19 18:36:04 by partain]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcDeriv.lhs
index 37e72fe..c937957 100644 (file)
@@ -1,61 +1,69 @@
 %
-% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1994
+% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1996
 %
 \section[TcDeriv]{Deriving}
 
 Handles @deriving@ clauses on @data@ declarations.
 
-********** Don't forget
-
-Multi-instance checking in renamer should include deriving.
-
 \begin{code}
 #include "HsVersions.h"
 
-module TcDeriv (
-       tcDeriving,
-       con2tag_PN, tag2con_PN, maxtag_PN,
-       TagThingWanted(..), DerivEqn(..)
-    ) where
-
-IMPORT_Trace           -- ToDo:rm debugging
-import Outputable
-import Pretty
-
-import TcMonad         -- typechecking monad machinery
-import TcMonadFns      ( copyTyVars )
-import AbsSyn          -- the stuff being typechecked
-import TcGenDeriv      -- support code that generates all the grimy bindings
-                       -- for derived instance decls.
-
-import AbsPrel         ( mkFunTy )
-import AbsUniType
-import UniType         ( UniType(..) ) -- *********** CHEATING!!! ****************
-import Bag
-import CE              ( CE(..) )
-import CmdLineOpts     ( GlobalSwitch(..) )
-import E               ( E )
-import Errors
-import HsCore          -- ****** NEED TO SEE CONSTRUCTORS ******
-import HsPragmas       -- InstancePragmas(..)
-import Id              ( getDataConSig, isNullaryDataCon, DataCon(..) )
-import IdInfo
-import Inst            ( InstOrigin(..) )
-import InstEnv
-import Maybes          ( assocMaybe, maybeToBool, Maybe(..) )
-import NameTypes       ( mkFullName, mkPreludeCoreName,
-                         Provenance(..), FullName, ShortName
-                       )
-import ProtoName       ( eqProtoName, ProtoName(..), Name )
-import RenameAuxFuns   -- why not? take all of it...
-import RenameBinds4    ( rnMethodBinds4, rnTopBinds4 )
-import RenameMonad4    -- initRn4, etc.
-import SrcLoc          ( mkGeneratedSrcLoc, mkUnknownSrcLoc, SrcLoc )
-import TCE             -- ( rngTCE, TCE(..), UniqFM )
-import TcInstDcls      ( InstInfo(..), buildInstanceEnvs, mkInstanceRelatedIds )
+module TcDeriv ( tcDeriving ) where
+
+IMP_Ubiq()
+
+import HsSyn           ( FixityDecl, Sig, HsBinds(..), Bind(..), MonoBinds(..),
+                         GRHSsAndBinds, Match, HsExpr, HsLit, InPat,
+                         ArithSeqInfo, Fake, MonoType )
+import HsPragmas       ( InstancePragmas(..) )
+import RnHsSyn         ( mkRnName, RnName(..), SYN_IE(RenamedHsBinds), RenamedFixityDecl(..) )
+import TcHsSyn         ( TcIdOcc )
+
+import TcMonad
+import Inst            ( SYN_IE(InstanceMapper) )
+import TcEnv           ( getEnv_TyCons, tcLookupClassByKey )
+import SpecEnv         ( SpecEnv )
+import TcKind          ( TcKind )
+import TcGenDeriv      -- Deriv stuff
+import TcInstUtil      ( InstInfo(..), mkInstanceRelatedIds, buildInstanceEnvs )
 import TcSimplify      ( tcSimplifyThetas )
-import Unique          -- *Key stuff
-import Util
+
+import RnMonad
+import RnUtils         ( SYN_IE(RnEnv), extendGlobalRnEnv )
+import RnBinds         ( rnMethodBinds, rnTopBinds )
+
+import Bag             ( Bag, isEmptyBag, unionBags, listToBag )
+import Class           ( classKey, needsDataDeclCtxtClassKeys, GenClass )
+import ErrUtils                ( pprBagOfErrors, addErrLoc, SYN_IE(Error) )
+import Id              ( dataConArgTys, isNullaryDataCon, mkDictFunId )
+import Maybes          ( maybeToBool )
+import Name            ( isLocallyDefined, getSrcLoc,
+                         mkTopLevName, origName, mkImplicitName, ExportFlag(..),
+                         RdrName(..), Name{--O only-}
+                       )
+import Outputable      ( Outputable(..){-instances e.g., (,)-} )
+import PprType         ( GenType, GenTyVar, GenClass, TyCon )
+import PprStyle                ( PprStyle(..) )
+import Pretty          ( ppAbove, ppAboves, ppCat, ppBesides, ppStr, ppHang, SYN_IE(Pretty) )
+--import Pretty--ToDo:rm
+--import FiniteMap--ToDo:rm
+import SrcLoc          ( mkGeneratedSrcLoc, SrcLoc )
+import TyCon           ( tyConTyVars, tyConDataCons, tyConDerivings,
+                         tyConTheta, maybeTyConSingleCon,
+                         isEnumerationTyCon, isDataTyCon, TyCon
+                       )
+import Type            ( GenType(..), SYN_IE(TauType), mkTyVarTys, applyTyCon,
+                         mkSigmaTy, mkDictTy, isPrimType, instantiateTy,
+                         getAppDataTyCon, getAppTyCon
+                       )
+import TysPrim         ( voidTy )
+import TyVar           ( GenTyVar )
+import UniqFM          ( emptyUFM )
+import Unique          -- Keys stuff
+import Util            ( zipWithEqual, zipEqual, sortLt, removeDups,  assoc,
+                         thenCmp, cmpList, panic, panic#, pprPanic, pprPanic#,
+                         assertPanic-- , pprTrace{-ToDo:rm-}
+                       )
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -66,11 +74,15 @@ import Util
 
 Consider
 
-       data T a b = C1 (Foo a) (Bar b) 
-                  | C2 Int (T b a) 
+       data T a b = C1 (Foo a) (Bar b)
+                  | C2 Int (T b a)
                   | C3 (T a a)
                   deriving (Eq)
 
+[NOTE: See end of these comments for what to do with 
+       data (C a, D b) => T a b = ...
+]
+
 We want to come up with an instance declaration of the form
 
        instance (Ping a, Pong b, ...) => Eq (T a b) where
@@ -122,10 +134,10 @@ Next iteration:
                   u Eq (T a a)                 -- From C3
 
        After simplification:
-                  = Eq a u Ping b 
+                  = Eq a u Ping b
                   u (Eq b u Ping a)
                   u (Eq a u Ping a)
-               
+
                   = Eq a u Ping b u Eq b u Ping a
 
 The next iteration gives the same result, so this is the fixpoint.  We
@@ -149,6 +161,31 @@ type DerivRhs = [(Class, TauType)] -- Same as a ThetaType!
 type DerivSoln = DerivRhs
 \end{code}
 
+
+A note about contexts on data decls
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Consider
+
+       data (RealFloat a) => Complex a = !a :+ !a deriving( Read )
+
+We will need an instance decl like:
+
+       instance (Read a, RealFloat a) => Read (Complex a) where
+         ...
+
+The RealFloat in the context is because the read method for Complex is bound
+to construct a Complex, and doing that requires that the argument type is
+in RealFloat. 
+
+But this ain't true for Show, Eq, Ord, etc, since they don't construct
+a Complex; they only take them apart.
+
+Our approach: identify the offending classes, and add the data type
+context to the instance decl.  The "offending classes" are
+
+       Read, Enum?
+
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection[TcDeriv-driver]{Top-level function for \tr{derivings}}
@@ -156,26 +193,25 @@ type DerivSoln = DerivRhs
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcDeriving  :: FAST_STRING             -- name of module under scrutiny
-           -> GlobalNameFuns           -- for "renaming" bits of generated code
+tcDeriving  :: Module                  -- name of module under scrutiny
+           -> RnEnv                    -- for "renaming" bits of generated code
            -> Bag InstInfo             -- What we already know about instances
-           -> TCE                      -- All known TyCon info
-           -> [RenamedFixityDecl]      -- Fixity info; may be used for Text
-           -> TcM (Bag InstInfo,       -- The generated "instance decls".
-                   RenamedBinds,       -- Extra generated bindings
-                   PprStyle -> Pretty) -- Printable derived instance decls;
-                                       -- for debugging via -ddump-derivings.
-
-tcDeriving modname renamer_name_funs inst_decl_infos_in tce fixities
-  =    -- Fish the "deriving"-related information out of the TCE,
-       -- from which we make the necessary "equations".
-    makeDerivEqns tce      `thenTc` \ eqns ->
+           -> [RenamedFixityDecl]      -- Fixity info; used by Read and Show
+           -> TcM s (Bag InstInfo,     -- The generated "instance decls".
+                     RenamedHsBinds,   -- Extra generated bindings
+                     PprStyle -> Pretty)  -- Printable derived instance decls;
+                                          -- for debugging via -ddump-derivings.
+
+tcDeriving modname rn_env inst_decl_infos_in fixities
+  =    -- Fish the "deriving"-related information out of the TcEnv
+       -- and make the necessary "equations".
+    makeDerivEqns              `thenTc` \ eqns ->
 
        -- Take the equation list and solve it, to deliver a list of
        -- solutions, a.k.a. the contexts for the instance decls
        -- required for the corresponding equations.
-    solveDerivEqns modname inst_decl_infos_in eqns
-                           `thenTc` \ new_inst_infos ->
+    solveDerivEqns inst_decl_infos_in eqns
+                               `thenTc` \ new_inst_infos ->
 
        -- Now augment the InstInfos, adding in the rather boring
        -- actual-code-to-do-the-methods binds.  We may also need to
@@ -183,44 +219,28 @@ tcDeriving modname renamer_name_funs inst_decl_infos_in tce fixities
        -- "con2tag" and/or "tag2con" functions.  We do these
        -- separately.
 
-    gen_taggery_Names eqns                       `thenTc` \ nm_alist_etc ->
-    let
-       nm_alist = [ (pn, n) | (pn,n,_,_) <- nm_alist_etc ]
-
-       -- We have the renamer's final "name funs" in our hands
-       -- (they were passed in).  So we can handle ProtoNames
-       -- that refer to anything "out there".  But our generated
-       -- code may also mention "con2tag" (etc.).  So we need
-       -- to augment to "name funs" to include those.
-       (rn_val_gnf, rn_tc_gnf) = renamer_name_funs
+    gen_taggery_Names new_inst_infos   `thenTc` \ nm_alist_etc ->
+    gen_tag_n_con_binds rn_env nm_alist_etc
+                               `thenTc` \ (extra_binds, deriver_rn_env) ->
 
-       deriv_val_gnf pname = case (assoc_maybe nm_alist pname) of
-                               Just xx -> Just xx
-                               Nothing -> rn_val_gnf pname
-
-       deriver_name_funs = (deriv_val_gnf, rn_tc_gnf)
-
-       assoc_maybe [] _ = Nothing
-       assoc_maybe ((v,xxx) : vs) key
-          = if v `eqProtoName` key then Just xxx else assoc_maybe vs key
+    mapTc (gen_inst_info modname fixities deriver_rn_env) new_inst_infos
+                               `thenTc` \ really_new_inst_infos ->
+    let
+       ddump_deriv = ddump_deriving really_new_inst_infos extra_binds
     in
-    gen_tag_n_con_binds deriver_name_funs nm_alist_etc `thenTc` \ extra_binds ->
-
-    mapTc (gen_inst_info modname fixities deriver_name_funs) new_inst_infos
-                                                 `thenTc` \ really_new_inst_infos ->
+    --pprTrace "derived:\n" (ddump_deriv PprDebug) $
 
     returnTc (listToBag really_new_inst_infos,
              extra_binds,
-             ddump_deriving really_new_inst_infos extra_binds)
+             ddump_deriv)
   where
-    ddump_deriving :: [InstInfo] -> RenamedBinds -> (PprStyle -> Pretty)
+    ddump_deriving :: [InstInfo] -> RenamedHsBinds -> (PprStyle -> Pretty)
 
     ddump_deriving inst_infos extra_binds sty
-      = ppAboves ((map (pp_1 sty) inst_infos) ++ [ppr sty extra_binds])
+      = ppAboves ((map pp_info inst_infos) ++ [ppr sty extra_binds])
       where
-        pp_1 sty (InstInfo clas tv_tmpls ty inst_decl_theta _ _ _ mbinds _ _ _ _)
-         = ppAbove (ppr sty (mkSigmaTy tv_tmpls inst_decl_theta 
-                                 (UniDict clas ty)))
+       pp_info (InstInfo clas tvs ty inst_decl_theta _ _ _ mbinds _ _ _ _)
+         = ppAbove (ppr sty (mkSigmaTy tvs inst_decl_theta (mkDictTy clas ty)))
                    (ppr sty mbinds)
 \end{code}
 
@@ -247,92 +267,103 @@ or} has just one data constructor (e.g., tuples).
 all those.
 
 \begin{code}
-makeDerivEqns :: TCE -> TcM [DerivEqn]
+makeDerivEqns :: TcM s [DerivEqn]
 
-makeDerivEqns tce
-  = let
-       think_about_deriving = need_deriving (rngTCE tce)
+makeDerivEqns
+  = tcGetEnv                       `thenNF_Tc` \ env ->
+    tcLookupClassByKey evalClassKey `thenNF_Tc` \ eval_clas ->
+    let
+       tycons = filter isDataTyCon (getEnv_TyCons env)
+       -- ToDo: what about newtypes???
+       think_about_deriving = need_deriving eval_clas tycons
     in
-    mapTc (chk_out think_about_deriving) think_about_deriving `thenTc_`
-
-    let 
-       (derive_these, _) = removeDups cmp think_about_deriving 
+    mapTc chk_out think_about_deriving `thenTc_`
+    let
+       (derive_these, _) = removeDups cmp_deriv think_about_deriving
+       eqns = map mk_eqn derive_these
     in
-
-    listNF_Tc (map mk_eqn derive_these)                `thenNF_Tc` \ eqns ->
-
     returnTc eqns
   where
     ------------------------------------------------------------------
-    need_deriving :: [TyCon] -> [(Class, TyCon)]
-       -- find the tycons that have `deriving' clauses
+    need_deriving :: Class -> [TyCon] -> [(Class, TyCon)]
+       -- find the tycons that have `deriving' clauses;
+       -- we handle the "every datatype in Eval" by
+       -- doing a dummy "deriving" for it.
 
-    need_deriving tycons_to_consider
+    need_deriving eval_clas tycons_to_consider
       = foldr ( \ tycon acc ->
-                  case (getTyConDerivings tycon) of
-                    [] -> acc
-                    cs -> [ (clas,tycon) | clas <- cs ] ++ acc
+                  let
+                       acc_plus = if isLocallyDefined tycon
+                                  then (eval_clas, tycon) : acc
+                                  else acc
+                  in
+                  case (tyConDerivings tycon) of
+                    [] -> acc_plus
+                    cs -> [ (clas,tycon) | clas <- cs ] ++ acc_plus
              )
-             []                -- init accumulator
+             []
              tycons_to_consider
 
     ------------------------------------------------------------------
-    chk_out :: [(Class, TyCon)] -> (Class, TyCon) -> TcM ()
-
-    chk_out whole_deriving_list this_one@(clas, tycon)
-      =            -- Are the relevant superclasses catered for?
-           -- E.g., for "... deriving Ord", is there an
-           -- instance of "Eq"?
-       let
-           (_, super_classes, _) = getClassSig clas
-           clas_key = getClassKey clas
+    chk_out :: (Class, TyCon) -> TcM s ()
+    chk_out this_one@(clas, tycon)
+      =        let
+           clas_key = classKey clas
+
+           is_enumeration = isEnumerationTyCon tycon
+           is_single_con  = maybeToBool (maybeTyConSingleCon tycon)
+
+           chk_clas clas_uniq clas_str cond
+             = if (clas_uniq == clas_key)
+               then checkTc cond (derivingThingErr clas_str tycon)
+               else returnTc ()
        in
-
            -- Are things OK for deriving Enum (if appropriate)?
-       checkTc (clas_key == enumClassKey && not (isEnumerationTyCon tycon))
-               (derivingEnumErr tycon)                 `thenTc_`
+       chk_clas enumClassKey "Enum" is_enumeration `thenTc_`
+
+           -- Are things OK for deriving Bounded (if appropriate)?
+       chk_clas boundedClassKey "Bounded"
+               (is_enumeration || is_single_con) `thenTc_`
 
            -- Are things OK for deriving Ix (if appropriate)?
-       checkTc (clas_key == ixClassKey
-            && not (isEnumerationTyCon tycon
-                 || maybeToBool (maybeSingleConstructorTyCon tycon)))
-               (derivingIxErr tycon)
+       chk_clas ixClassKey "Ix.Ix" (is_enumeration || is_single_con)
 
     ------------------------------------------------------------------
-    cmp :: (Class, TyCon) -> (Class, TyCon) -> TAG_
-
-    cmp (c1, t1) (c2, t2)
-      = case cmpClass c1 c2 of
-         EQ_   -> cmpTyCon t1 t2
-         other -> other
+    cmp_deriv :: (Class, TyCon) -> (Class, TyCon) -> TAG_
+    cmp_deriv (c1, t1) (c2, t2)
+      = (c1 `cmp` c2) `thenCmp` (t1 `cmp` t2)
 
     ------------------------------------------------------------------
-    mk_eqn :: (Class, TyCon) -> NF_TcM DerivEqn
-       -- we swizzle the tyvars, data cons, etc., out of the tycon,
+    mk_eqn :: (Class, TyCon) -> DerivEqn
+       -- we swizzle the tyvars and datacons out of the tycon
        -- to make the rest of the equation
 
     mk_eqn (clas, tycon)
-      = let
-           tyvar_tmpls  = getTyConTyVarTemplates tycon
-           data_cons    = getTyConDataCons tycon
-        in
-       copyTyVars tyvar_tmpls  `thenNF_Tc` \ (_, tyvars, tyvar_tys) ->
-
-       let 
-           constraints = concat [mk_constraints tyvar_tys con | con <- data_cons]
-       in
-       returnNF_Tc (clas, tycon, tyvars, constraints)
+      = (clas, tycon, tyvars, if_not_Eval constraints)
       where
-       mk_constraints tyvar_tys data_con 
-          = [ (clas, instantiateTy inst_env arg_ty)
-            | arg_ty <- arg_tys,
+       clas_key  = classKey clas
+       tyvars    = tyConTyVars tycon   -- ToDo: Do we need new tyvars ???
+       tyvar_tys = mkTyVarTys tyvars
+       data_cons = tyConDataCons tycon
+
+       if_not_Eval cs = if clas_key == evalClassKey then [] else cs
+
+       constraints = extra_constraints ++ concat (map mk_constraints data_cons)
+
+       -- "extra_constraints": see notes above about contexts on data decls
+       extra_constraints
+         | offensive_class = tyConTheta tycon
+         | otherwise       = []
+          where
+           offensive_class = clas_key `elem` needsDataDeclCtxtClassKeys
+
+       mk_constraints data_con
+          = [ (clas, arg_ty)
+            | arg_ty <- instd_arg_tys,
               not (isPrimType arg_ty)  -- No constraints for primitive types
             ]
           where
-            (con_tyvar_tmpls, _, arg_tys, _) = getDataConSig data_con
-            inst_env = con_tyvar_tmpls `zipEqual` tyvar_tys
-                       -- Type vars in data contructor should be same in number
-                       -- as in the type contsructor!
+            instd_arg_tys  = dataConArgTys data_con tyvar_tys
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -341,28 +372,27 @@ makeDerivEqns tce
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-A ``solution'' (to one of the equations) is a list of (k,UniTyVar tv)
+A ``solution'' (to one of the equations) is a list of (k,TyVarTy tv)
 terms, which is the final correct RHS for the corresponding original
 equation.
 \begin{itemize}
 \item
-Each (k,UniTyVarTemplate tv) in a solution constrains only a type
+Each (k,TyVarTy tv) in a solution constrains only a type
 variable, tv.
 
 \item
-The (k,UniTyVarTemplate tv) pairs in a solution are canonically
+The (k,TyVarTy tv) pairs in a solution are canonically
 ordered by sorting on type varible, tv, (major key) and then class, k,
 (minor key)
 \end{itemize}
 
 \begin{code}
-solveDerivEqns :: FAST_STRING
-              -> Bag InstInfo
-              -> [DerivEqn] 
-              -> TcM [InstInfo]        -- Solns in same order as eqns.
+solveDerivEqns :: Bag InstInfo
+              -> [DerivEqn]
+              -> TcM s [InstInfo]      -- Solns in same order as eqns.
                                        -- This bunch is Absolutely minimal...
 
-solveDerivEqns modname inst_decl_infos_in orig_eqns
+solveDerivEqns inst_decl_infos_in orig_eqns
   = iterateDeriv initial_solutions
   where
        -- The initial solutions for the equations claim that each
@@ -375,104 +405,92 @@ solveDerivEqns modname inst_decl_infos_in orig_eqns
        -- compares it with the current one; finishes if they are the
        -- same, otherwise recurses with the new solutions.
 
-    iterateDeriv :: [DerivSoln] ->TcM [InstInfo]
+    iterateDeriv :: [DerivSoln] ->TcM s [InstInfo]
 
     iterateDeriv current_solns
-      =            -- Extend the inst info from the explicit instance decls 
+      =            -- Extend the inst info from the explicit instance decls
            -- with the current set of solutions, giving a
 
-       add_solns modname inst_decl_infos_in orig_eqns current_solns
+       add_solns inst_decl_infos_in orig_eqns current_solns
                                `thenTc` \ (new_inst_infos, inst_mapper) ->
-
-           -- Simplify each RHS, using a DerivingOrigin containing an
-           -- inst_mapper reflecting the previous solution
        let
-           mk_deriv_origin clas ty
-             = DerivingOrigin inst_mapper clas is_fun_type tycon locn
-             where
-               is_fun_type = isFunType ty
-               (tycon,_,_) = getUniDataTyCon ty
-               locn = if is_fun_type then mkUnknownSrcLoc{-sigh-} else getSrcLoc tycon
+          class_to_inst_env cls = fst (inst_mapper cls)
        in
-       listTc [ tcSimplifyThetas mk_deriv_origin rhs
-              | (_, _, _, rhs) <- orig_eqns
-              ]                `thenTc` \ next_solns ->
+           -- Simplify each RHS
+
+       listTc [ tcSimplifyThetas class_to_inst_env [{-Nothing "given"-}] deriv_rhs
+              | (_,_,_,deriv_rhs) <- orig_eqns ]  `thenTc` \ next_solns ->
 
            -- Canonicalise the solutions, so they compare nicely
        let canonicalised_next_solns
-             = [ sortLt less_than next_soln | next_soln <- next_solns ] in
+             = [ sortLt lt_rhs next_soln | next_soln <- next_solns ] in
 
-       if current_solns == canonicalised_next_solns then
-         returnTc new_inst_infos
-        else
-         iterateDeriv canonicalised_next_solns
+       if (current_solns `eq_solns` canonicalised_next_solns) then
+           returnTc new_inst_infos
+       else
+           iterateDeriv canonicalised_next_solns
 
       where
        ------------------------------------------------------------------
-       less_than :: (Class, TauType) -> (Class, TauType) -> Bool
-
-       less_than (clas1, UniTyVar tv1) (clas2, UniTyVar tv2)
-         = tv1 < tv2 || (tv1 == tv2 && clas1 < clas2)
+       lt_rhs    r1 r2 = case cmp_rhs   r1 r2 of { LT_ -> True; _ -> False }
+        eq_solns  s1 s2 = case cmp_solns s1 s2 of { EQ_ -> True; _ -> False }
+       cmp_solns s1 s2 = cmpList (cmpList cmp_rhs) s1 s2
+       cmp_rhs (c1, TyVarTy tv1) (c2, TyVarTy tv2)
+         = (tv1 `cmp` tv2) `thenCmp` (c1 `cmp` c2)
 #ifdef DEBUG
-       less_than other_1 other_2
-         = pprPanic "tcDeriv:less_than:" (ppCat [ppr PprDebug other_1, ppr PprDebug other_2])
+       cmp_rhs other_1 other_2
+         = panic# "tcDeriv:cmp_rhs:" --(ppCat [ppr PprDebug other_1, ppr PprDebug other_2])
 #endif
+
 \end{code}
 
 \begin{code}
-add_solns :: FAST_STRING
-         -> Bag InstInfo                       -- The global, non-derived ones
+add_solns :: Bag InstInfo                      -- The global, non-derived ones
          -> [DerivEqn] -> [DerivSoln]
-         -> TcM ([InstInfo],                   -- The new, derived ones
-                 InstanceMapper)
+         -> TcM s ([InstInfo],                 -- The new, derived ones
+                   InstanceMapper)
     -- the eqns and solns move "in lockstep"; we have the eqns
     -- because we need the LHS info for addClassInstance.
 
-add_solns modname inst_infos_in eqns solns
-  = listTc (zipWith mk_deriv_inst_info eqns solns) `thenTc` \ new_inst_infos ->
-
-    buildInstanceEnvs (inst_infos_in `unionBags` 
-                      listToBag new_inst_infos) `thenTc` \ inst_mapper ->
-
+add_solns inst_infos_in eqns solns
+  = buildInstanceEnvs all_inst_infos `thenTc` \ inst_mapper ->
     returnTc (new_inst_infos, inst_mapper)
   where
-    mk_deriv_inst_info (clas, tycon, tyvars, _) theta
-       -- The complication here is rather boring: InstInfos need TyVarTemplates,
-       -- and we have only TyVars in our hand.
-      = let
-           tyvar_tmpls         = mkTemplateTyVars tyvars
-           tv_tmpl_tys         = map mkTyVarTemplateTy tyvar_tmpls
+    new_inst_infos = zipWithEqual "add_solns" mk_deriv_inst_info eqns solns
+
+    all_inst_infos = inst_infos_in `unionBags` listToBag new_inst_infos
 
-           env                 = tyvars `zipEqual` tv_tmpl_tys
-          
-           tycon_tmpl_ty       = applyTyCon tycon tv_tmpl_tys
-           theta_tmpl          = [(clas, mapOverTyVars to_tmpl ty) | (clas,ty) <- theta]
+    mk_deriv_inst_info (clas, tycon, tyvars, _) theta
+      = InstInfo clas tyvars (applyTyCon tycon (mkTyVarTys tyvars))
+                theta
+                (my_panic "dfun_theta")
 
-           to_tmpl = assoc "mk_deriv_inst_info" env
+                dummy_dfun_id
 
-           (class_tyvar, super_classes, _, class_ops, _, _) = getClassBigSig clas
-       in
-       returnTc (
-         InstInfo clas tyvar_tmpls tycon_tmpl_ty 
-               theta_tmpl
-               theta_tmpl              -- Blarg.  This is the dfun_theta slot,
-                                       -- which is needed by buildInstanceEnv;
-                                       -- This works ok for solving the eqns, and
-                                       -- gen_eqns sets it to its final value  
-                                       -- (incl super class dicts) before we
-                                       -- finally return it.
-#ifndef DEBUG
-               (panic "add_soln:dfun_id") (panic "add_soln:const_meth_ids")
-               (panic "add_soln:binds")   (panic "add_soln:from_here")
-               (panic "add_soln:modname") mkGeneratedSrcLoc
-               (panic "add_soln:upragmas")
-       )
-#else
-               bottom bottom bottom bottom bottom mkGeneratedSrcLoc bottom
-       )
+                (my_panic "const_meth_ids")
+                (my_panic "binds")   (my_panic "from_here")
+                (my_panic "modname") mkGeneratedSrcLoc
+                (my_panic "upragmas")
       where
-       bottom = panic "add_soln"
-#endif
+       dummy_dfun_id
+         = mkDictFunId bottom bottom bottom dummy_dfun_ty
+                       bottom bottom bottom bottom
+         where
+           bottom = panic "dummy_dfun_id"
+
+       dummy_dfun_ty = mkSigmaTy tyvars theta voidTy
+               -- All we need from the dfun is its "theta" part, used during
+               -- equation simplification (tcSimplifyThetas).  The final
+               -- dfun_id will have the superclass dictionaries as arguments too,
+               -- but that'll be added after the equations are solved.  For now,
+               -- it's enough just to make a dummy dfun with the simple theta part.
+               -- 
+               -- The part after the theta is dummied here as voidTy; actually it's
+               --      (C (T a b)), but it doesn't seem worth constructing it.
+               -- We can't leave it as a panic because to get the theta part we
+               -- have to run down the type!
+
+       my_panic str = panic "add_soln" -- pprPanic ("add_soln:"++str) (ppCat [ppChar ':', ppr PprDebug clas, ppr PprDebug tycon])
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -496,8 +514,7 @@ We want derived instances of @Eq@ and @Ord@ (both v common) to be
 ``you-couldn't-do-better-by-hand'' efficient.
 
 \item
-Deriving @Text@---also pretty common, usually just for
-@show@---should also be reasonable good code.
+Deriving @Show@---also pretty common--- should also be reasonable good code.
 
 \item
 Deriving for the other classes isn't that common or that big a deal.
@@ -507,13 +524,13 @@ PRAGMATICS:
 
 \begin{itemize}
 \item
-Deriving @Ord@ is done mostly with our non-standard @tagCmp@ method.
+Deriving @Ord@ is done mostly with the 1.3 @compare@ method.
 
 \item
-Deriving @Eq@ also uses @tagCmp@, if we're deriving @Ord@, too.
+Deriving @Eq@ also uses @compare@, if we're deriving @Ord@, too.
 
 \item
-We {\em normally} generated code only for the non-defaulted methods;
+We {\em normally} generate code only for the non-defaulted methods;
 there are some exceptions for @Eq@ and (especially) @Ord@...
 
 \item
@@ -522,7 +539,6 @@ constructor's numeric (@Int#@) tag.  These are generated by
 @gen_tag_n_con_binds@, and the heuristic for deciding if one of
 these is around is given by @hasCon2TagFun@.
 
-
 The examples under the different sections below will make this
 clearer.
 
@@ -531,79 +547,85 @@ Much less often (really just for deriving @Ix@), we use a
 @_tag2con_<tycon>@ function.  See the examples.
 
 \item
-We use Pass~4 of the renamer!!!  Reason: we're supposed to be
+We use the renamer!!!  Reason: we're supposed to be
 producing @RenamedMonoBinds@ for the methods, but that means
 producing correctly-uniquified code on the fly.  This is entirely
 possible (the @TcM@ monad has a @UniqueSupply@), but it is painful.
-So, instead, we produce @ProtoNameMonoBinds@ then heave 'em through
+So, instead, we produce @RdrNameMonoBinds@ then heave 'em through
 the renamer.  What a great hack!
 \end{itemize}
 
 \begin{code}
-gen_inst_info :: FAST_STRING           -- Module name
+gen_inst_info :: Module                        -- Module name
              -> [RenamedFixityDecl]    -- all known fixities;
                                        -- may be needed for Text
-             -> GlobalNameFuns         -- lookup stuff for names we may use
+             -> RnEnv                  -- lookup stuff for names we may use
              -> InstInfo               -- the main stuff to work on
-             -> TcM InstInfo           -- the gen'd (filled-in) "instance decl"
+             -> TcM s InstInfo         -- the gen'd (filled-in) "instance decl"
 
-gen_inst_info modname fixities deriver_name_funs
-    info@(InstInfo clas tyvar_tmpls ty inst_decl_theta _ _ _ _ _ _ locn _)
-  = 
+gen_inst_info modname fixities deriver_rn_env
+    (InstInfo clas tyvars ty inst_decl_theta _ _ _ _ _ _ locn _)
+  =
        -- Generate the various instance-related Ids
     mkInstanceRelatedIds
-               (panic "add_solns:E")
-                       -- These two are only needed if there are pragmas to typecheck;
-                       -- but there ain't since we are generating the code right here.
-               True {-yes, from_here-}
+               True {-from_here-} locn modname
                NoInstancePragmas
-               mkGeneratedSrcLoc
-               clas
-               tyvar_tmpls ty
+               clas tyvars ty
                inst_decl_theta
                [{-no user pragmas-}]
                        `thenTc` \ (dfun_id, dfun_theta, const_meth_ids) ->
 
-       -- Generate the bindings for the new instance declaration, 
+       -- Generate the bindings for the new instance declaration,
        -- rename it, and check for errors
-    getSwitchCheckerTc `thenNF_Tc` \ sw_chkr ->
     let
-       (tycon,_,_)  = getUniDataTyCon ty
-
-       omit_readsPrec = sw_chkr OmitDerivedRead
+       (tycon,_,_)  = --pprTrace "gen_inst_info:ty" (ppCat[ppr PprDebug clas, ppr PprDebug ty]) $
+                      getAppDataTyCon ty
 
        proto_mbinds
-         = if      clas_key == textClassKey    then gen_Text_binds fixities omit_readsPrec tycon
-           else if clas_key == eqClassKey      then gen_Eq_binds tycon
-           else if clas_key == ordClassKey     then gen_Ord_binds tycon
-           else if clas_key == enumClassKey    then gen_Enum_binds tycon
-           else if clas_key == ixClassKey      then gen_Ix_binds tycon
-           else if clas_key == binaryClassKey  then gen_Binary_binds tycon
-           else panic "gen_inst_info:bad derived class"
+         = assoc "gen_inst_info:bad derived class"
+               [(eqClassKey,      gen_Eq_binds)
+               ,(ordClassKey,     gen_Ord_binds)
+               ,(enumClassKey,    gen_Enum_binds)
+               ,(evalClassKey,    gen_Eval_binds)
+               ,(boundedClassKey, gen_Bounded_binds)
+               ,(showClassKey,    gen_Show_binds fixities)
+               ,(readClassKey,    gen_Read_binds fixities)
+               ,(ixClassKey,      gen_Ix_binds)
+               ]
+               clas_key $ tycon
     in
-    rn4MtoTcM deriver_name_funs (
-       rnMethodBinds4 clas_Name proto_mbinds
+{-
+    let
+       ((qual, unqual, tc_qual, tc_unqual), stack) = deriver_rn_env
+    in
+    pprTrace "gen_inst:qual:"      (ppCat [ppBesides[ppPStr m,ppChar '.',ppPStr n] | (n,m) <- keysFM qual]) $
+    pprTrace "gen_inst:unqual:"    (ppCat (map ppPStr (keysFM unqual))) $
+    pprTrace "gen_inst:tc_qual:"   (ppCat [ppBesides[ppPStr m,ppChar '.',ppPStr n] | (n,m) <- keysFM tc_qual]) $
+    pprTrace "gen_inst:tc_unqual:" (ppCat (map ppPStr (keysFM tc_unqual))) $
+-}
+    -- pprTrace "derived binds:" (ppr PprDebug proto_mbinds) $
+
+    rnMtoTcM deriver_rn_env (
+       setExtraRn emptyUFM{-no fixities-} $
+       rnMethodBinds clas_Name proto_mbinds
     )                  `thenNF_Tc` \ (mbinds, errs) ->
 
     if not (isEmptyBag errs) then
-       pprPanic "gen_inst_info:renamer errs!\n" (ppAbove (pprBagOfErrors PprDebug errs) (ppr PprDebug proto_mbinds))
+       panic "gen_inst_info:renamer errs!\n"
+--     pprPanic "gen_inst_info:renamer errs!\n"
+--              (ppAbove (pprBagOfErrors PprDebug errs) (ppr PprDebug proto_mbinds))
     else
---  pprTrace "derived binds:" (ppr PprDebug proto_mbinds) $
-
        -- All done
-    let 
+    let
        from_here = isLocallyDefined tycon      -- If so, then from here
     in
-    returnTc (InstInfo clas tyvar_tmpls ty 
-                      inst_decl_theta dfun_theta dfun_id const_meth_ids
-                      -- and here comes the main point...
+    returnTc (InstInfo clas tyvars ty inst_decl_theta
+                      dfun_theta dfun_id const_meth_ids
                       (if from_here then mbinds else EmptyMonoBinds)
                       from_here modname locn [])
   where
-    clas_key = getClassKey clas
-    clas_Name
-      = let  (mod, nm) = getOrigName clas  in
-       PreludeClass clas_key (mkPreludeCoreName mod nm)
+    clas_key  = classKey clas
+    clas_Name = RnImplicitClass (mkImplicitName clas_key (origName "gen_inst_info" clas))
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -619,24 +641,52 @@ tag2con_Foo :: Int -> Foo ...     -- easier if Int, not Int#
 maxtag_Foo  :: Int             -- ditto (NB: not unboxed)
 
 \begin{code}
-gen_tag_n_con_binds :: GlobalNameFuns
-                   -> [(ProtoName, Name, TyCon, TagThingWanted)]
-                   -> TcM RenamedBinds
-
-gen_tag_n_con_binds deriver_name_funs nm_alist_etc
-  = let
-      proto_mbind_list = map gen_tag_n_con_monobind nm_alist_etc
-      proto_mbinds     = foldr AndMonoBinds EmptyMonoBinds proto_mbind_list
+gen_tag_n_con_binds :: RnEnv
+                   -> [(RdrName, TyCon, TagThingWanted)]
+                   -> TcM s (RenamedHsBinds,
+                             RnEnv) -- input one with any new names added
+
+gen_tag_n_con_binds rn_env nm_alist_etc
+  = 
+    let
+       -- We have the renamer's final "name funs" in our hands
+       -- (they were passed in).  So we can handle ProtoNames
+       -- that refer to anything "out there".  But our generated
+       -- code may also mention "con2tag" (etc.).  So we need
+       -- to augment to "name funs" to include those.
+
+       names_to_add = [ pn | (pn,_,_) <- nm_alist_etc ]
     in
+    tcGetUniques (length names_to_add) `thenNF_Tc` \ uniqs ->
+    let
+       pairs_to_add = [ case pn of { Qual pnm pnn ->
+                        (pn, mkRnName (mkTopLevName u (OrigName pnm pnn) mkGeneratedSrcLoc ExportAll [])) }
+                      | (pn,u) <- zipEqual "gen_tag..." names_to_add uniqs ]
 
-    rn4MtoTcM deriver_name_funs (
-       rnTopBinds4 (SingleBind (RecBind proto_mbinds))
+       deriver_rn_env
+         = if null names_to_add
+           then rn_env else added_rn_env
+
+       (added_rn_env, errs_bag)
+         = extendGlobalRnEnv rn_env pairs_to_add [{-no tycons-}]
+
+       ----------------
+       proto_mbind_list = map gen_tag_n_con_monobind nm_alist_etc
+       proto_mbinds     = foldr AndMonoBinds EmptyMonoBinds proto_mbind_list
+    in
+    ASSERT(isEmptyBag errs_bag)
+
+    rnMtoTcM deriver_rn_env (
+       setExtraRn emptyUFM{-no fixities-} $
+       rnTopBinds (SingleBind (RecBind proto_mbinds))
     )                  `thenNF_Tc` \ (binds, errs) ->
 
     if not (isEmptyBag errs) then
-       panic "gen_inst_info:renamer errs (2)!"
+       panic "gen_tag_n_con_binds:renamer errs!\n"
+--     pprPanic "gen_tag_n_con_binds:renamer errs!\n"
+--              (ppAbove (pprBagOfErrors PprDebug errs) (ppr PprDebug binds))
     else
-       returnTc binds
+       returnTc (binds, deriver_rn_env)
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -664,32 +714,33 @@ We're deriving @Enum@, or @Ix@ (enum type only???)
 If we have a @tag2con@ function, we also generate a @maxtag@ constant.
 
 \begin{code}
-data TagThingWanted
-  = GenCon2Tag | GenTag2Con | GenMaxTag
-
-gen_taggery_Names :: [DerivEqn]
-                 -> TcM [(ProtoName, Name,     -- for an assoc list
-                          TyCon,               -- related tycon
-                          TagThingWanted)]
-
-gen_taggery_Names eqns
-  = let all_tycons = [ tc | (_, tc, _, _) <- eqns ]
-       (tycons_of_interest, _) = removeDups cmpTyCon all_tycons
-    in
-       foldlTc do_con2tag []           tycons_of_interest `thenTc` \ names_so_far ->
-       foldlTc do_tag2con names_so_far tycons_of_interest
+gen_taggery_Names :: [InstInfo]
+                 -> TcM s [(RdrName,   -- for an assoc list
+                            TyCon,     -- related tycon
+                            TagThingWanted)]
+
+gen_taggery_Names inst_infos
+  = --pprTrace "gen_taggery:\n" (ppAboves [ppCat [ppr PprDebug c, ppr PprDebug t] | (c,t) <- all_CTs]) $
+    foldlTc do_con2tag []           tycons_of_interest `thenTc` \ names_so_far ->
+    foldlTc do_tag2con names_so_far tycons_of_interest
   where
+    all_CTs = [ mk_CT c ty | (InstInfo c _ ty _ _ _ _ _ _ _ _ _) <- inst_infos ]
+                   
+    mk_CT c ty = (c, fst (getAppTyCon ty))
+
+    all_tycons = map snd all_CTs
+    (tycons_of_interest, _) = removeDups cmp all_tycons
+    
     do_con2tag acc_Names tycon
       = if (we_are_deriving eqClassKey tycon
-           && any isNullaryDataCon (getTyConDataCons tycon))
+           && any isNullaryDataCon (tyConDataCons tycon))
        || (we_are_deriving ordClassKey  tycon
-           && not (maybeToBool (maybeSingleConstructorTyCon tycon)))
+           && not (maybeToBool (maybeTyConSingleCon tycon)))
        || (we_are_deriving enumClassKey tycon)
        || (we_are_deriving ixClassKey   tycon)
        then
-         getUniqueTc   `thenNF_Tc` ( \ u ->
-         returnTc ((con2tag_PN tycon, OtherTopId u (con2tag_FN tycon), tycon, GenCon2Tag)
-                  : acc_Names) )
+         returnTc ((con2tag_PN tycon, tycon, GenCon2Tag)
+                  : acc_Names)
        else
          returnTc acc_Names
 
@@ -697,58 +748,26 @@ gen_taggery_Names eqns
       = if (we_are_deriving enumClassKey tycon)
        || (we_are_deriving ixClassKey   tycon)
        then
-         getUniqueTc   `thenNF_Tc` \ u1 ->
-         getUniqueTc   `thenNF_Tc` \ u2 ->
-         returnTc ( (tag2con_PN tycon, OtherTopId u1 (tag2con_FN tycon), tycon, GenTag2Con)
-                  : (maxtag_PN  tycon, OtherTopId u2 (maxtag_FN  tycon), tycon, GenMaxTag)
+         returnTc ( (tag2con_PN tycon, tycon, GenTag2Con)
+                  : (maxtag_PN  tycon, tycon, GenMaxTag)
                   : acc_Names)
        else
          returnTc acc_Names
 
     we_are_deriving clas_key tycon
-      = is_in_eqns clas_key tycon eqns
+      = is_in_eqns clas_key tycon all_CTs
       where
        is_in_eqns clas_key tycon [] = False
-       is_in_eqns clas_key tycon ((c,t,_,_):eqns) -- ToDo: InstInfo
-         =  (clas_key == getClassKey c && tycon == t)
-         || is_in_eqns clas_key tycon eqns
+       is_in_eqns clas_key tycon ((c,t):cts)
+         =  (clas_key == classKey c && tycon == t)
+         || is_in_eqns clas_key tycon cts
 
-con2tag_PN, tag2con_PN, maxtag_PN :: TyCon -> ProtoName
-con2tag_FN, tag2con_FN, maxtag_FN :: TyCon -> FullName
-
-con2tag_PN tycon
-  = let        (mod, nm) = getOrigName tycon
-       con2tag   = SLIT("con2tag_") _APPEND_ nm _APPEND_ SLIT("#")
-    in
-    Imp mod con2tag [mod] con2tag
-
-con2tag_FN tycon
-  = let        (mod, nm) = getOrigName tycon
-       con2tag   = SLIT("con2tag_") _APPEND_ nm _APPEND_ SLIT("#")
-    in
-    mkFullName mod con2tag InventedInThisModule NotExported mkGeneratedSrcLoc
-
-tag2con_PN tycon
-  = let        (mod, nm) = getOrigName tycon
-       tag2con   = SLIT("tag2con_") _APPEND_ nm _APPEND_ SLIT("#")
-    in
-    Imp mod tag2con [mod] tag2con
-
-tag2con_FN tycon
-  = let        (mod, nm) = getOrigName tycon
-       tag2con   = SLIT("tag2con_") _APPEND_ nm _APPEND_ SLIT("#")
-    in
-    mkFullName mod tag2con InventedInThisModule NotExported mkGeneratedSrcLoc
+\end{code}
 
-maxtag_PN tycon
-  = let        (mod, nm) = getOrigName tycon
-       maxtag    = SLIT("maxtag_") _APPEND_ nm _APPEND_ SLIT("#")
-    in
-    Imp mod maxtag [mod] maxtag
+\begin{code}
+derivingThingErr :: String -> TyCon -> Error
 
-maxtag_FN tycon
-  = let        (mod, nm) = getOrigName tycon
-       maxtag    = SLIT("maxtag_") _APPEND_ nm _APPEND_ SLIT("#")
-    in
-    mkFullName mod maxtag InventedInThisModule NotExported mkGeneratedSrcLoc
+derivingThingErr thing tycon sty
+  = ppHang (ppCat [ppStr "Can't make a derived instance of", ppStr thing])
+        4 (ppBesides [ppStr "for the type `", ppr sty tycon, ppStr "'"])
 \end{code}