[project @ 2003-12-16 16:23:25 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcDeriv.lhs
index 435316b..da42749 100644 (file)
@@ -10,51 +10,53 @@ module TcDeriv ( tcDeriving ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import HsSyn           ( HsBinds(..), MonoBinds(..), TyClDecl(..),
-                         collectMonoBinders )
-import RdrHsSyn                ( RdrNameMonoBinds )
-import RnHsSyn         ( RenamedHsBinds, RenamedMonoBinds, RenamedTyClDecl, RenamedHsPred )
+import HsSyn
 import CmdLineOpts     ( DynFlag(..) )
 
+import Generics                ( mkTyConGenericBinds )
 import TcRnMonad
-import TcEnv           ( tcGetInstEnv, tcSetInstEnv, newDFunName, 
-                         InstInfo(..), pprInstInfo, InstBindings(..),
+import TcEnv           ( newDFunName, 
+                         InstInfo(..), InstBindings(..),
                          pprInstInfoDetails, tcLookupTyCon, tcExtendTyVarEnv
                        )
 import TcGenDeriv      -- Deriv stuff
-import InstEnv         ( InstEnv, simpleDFunClassTyCon, extendInstEnv )
-import TcMonoType      ( tcHsPred )
+import InstEnv         ( simpleDFunClassTyCon, extendInstEnv )
+import TcHsType                ( tcHsPred )
 import TcSimplify      ( tcSimplifyDeriv )
 
-import RnBinds         ( rnMethodBinds, rnTopMonoBinds )
-import RnEnv           ( bindLocalsFVRn )
-import TcRnMonad               ( thenM, returnM, mapAndUnzipM )
-import HscTypes                ( DFunId )
+import RnBinds         ( rnMethodBinds, rnTopBinds )
+import RnEnv           ( bindLocalNames )
+import TcRnMonad       ( thenM, returnM, mapAndUnzipM )
+import HscTypes                ( DFunId, FixityEnv )
 
 import BasicTypes      ( NewOrData(..) )
-import Class           ( className, classKey, classTyVars, classSCTheta, Class )
+import Class           ( className, classArity, classKey, classTyVars, classSCTheta, Class )
 import Subst           ( mkTyVarSubst, substTheta )
 import ErrUtils                ( dumpIfSet_dyn )
 import MkId            ( mkDictFunId )
-import DataCon         ( dataConRepArgTys, dataConOrigArgTys, isNullaryDataCon, isExistentialDataCon )
-import Maybes          ( maybeToBool, catMaybes )
-import Name            ( Name, getSrcLoc, nameUnique )
-import NameSet
+import DataCon         ( dataConOrigArgTys, isNullaryDataCon, isExistentialDataCon )
+import Maybes          ( catMaybes )
 import RdrName         ( RdrName )
+import Name            ( Name, getSrcLoc )
+import NameSet         ( NameSet, emptyNameSet, duDefs )
+import Unique          ( Unique, getUnique )
 
-import TyCon           ( tyConTyVars, tyConDataCons, tyConArity, 
-                         tyConTheta, maybeTyConSingleCon, isDataTyCon,
+import TyCon           ( tyConTyVars, tyConDataCons, tyConArity, tyConHasGenerics,
+                         tyConTheta, isProductTyCon, isDataTyCon,
                          isEnumerationTyCon, isRecursiveTyCon, TyCon
                        )
-import TcType          ( TcType, ThetaType, mkTyVarTys, mkTyConApp, getClassPredTys_maybe,
-                         isUnLiftedType, mkClassPred, tyVarsOfTypes, tcSplitFunTys, 
-                         tcEqTypes, tcSplitAppTys, mkAppTys )
-import Var             ( TyVar, tyVarKind )
+import TcType          ( TcType, ThetaType, mkTyVarTy, mkTyVarTys, mkTyConApp, 
+                         getClassPredTys_maybe, tcTyConAppTyCon,
+                         isUnLiftedType, mkClassPred, tyVarsOfTypes, tcSplitFunTys, isTypeKind,
+                         tcEqTypes, tcSplitAppTys, mkAppTys, tcSplitDFunTy )
+import Var             ( TyVar, tyVarKind, idType, varName )
 import VarSet          ( mkVarSet, subVarSet )
 import PrelNames
+import SrcLoc          ( srcLocSpan, Located(..) )
 import Util            ( zipWithEqual, sortLt, notNull )
 import ListSetOps      ( removeDups,  assoc )
 import Outputable
+import Bag
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -191,92 +193,79 @@ version.  So now all classes are "offending".
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcDeriving  :: [RenamedTyClDecl]       -- All type constructors
-           -> TcM ([InstInfo],         -- The generated "instance decls".
-                   RenamedHsBinds,     -- Extra generated bindings
-                   FreeVars)           -- These are free in the generated bindings
+tcDeriving  :: [LTyClDecl Name]        -- All type constructors
+           -> TcM ([InstInfo],         -- The generated "instance decls"
+                   [HsBindGroup Name], -- Extra generated top-level bindings
+                   NameSet)            -- Binders to keep alive
 
 tcDeriving tycl_decls
-  = recoverM (returnM ([], EmptyBinds, emptyFVs)) $
-    getDOpts                   `thenM` \ dflags ->
-    tcGetInstEnv               `thenM` \ inst_env ->
-
-       -- Fish the "deriving"-related information out of the TcEnv
-       -- and make the necessary "equations".
-    makeDerivEqns tycl_decls                           `thenM` \ (ordinary_eqns, newtype_inst_info) ->
-    let
-       -- Add the newtype-derived instances to the inst env
-       -- before tacking the "ordinary" ones
-       inst_env1 = extend_inst_env dflags inst_env 
-                                   (map iDFunId newtype_inst_info)
-    in    
-    deriveOrdinaryStuff inst_env1 ordinary_eqns                `thenM` \ (ordinary_inst_info, binds, fvs) ->
-    let
-       inst_info  = newtype_inst_info ++ ordinary_inst_info
-    in
-
-    ioToTcRn (dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_deriv "Derived instances" 
-            (ddump_deriving inst_info binds))          `thenM_`
-
-    returnM (inst_info, binds, fvs)
-
+  = recoverM (returnM ([], [], emptyNameSet)) $
+    do {       -- Fish the "deriving"-related information out of the TcEnv
+               -- and make the necessary "equations".
+       ; (ordinary_eqns, newtype_inst_info) <- makeDerivEqns tycl_decls
+
+       ; (ordinary_inst_info, deriv_binds) 
+               <- extendLocalInstEnv (map iDFunId newtype_inst_info)  $
+                  deriveOrdinaryStuff ordinary_eqns
+               -- Add the newtype-derived instances to the inst env
+               -- before tacking the "ordinary" ones
+
+       -- Generate the generic to/from functions from each type declaration
+       ; gen_binds <- mkGenericBinds tycl_decls
+       ; let inst_info  = newtype_inst_info ++ ordinary_inst_info
+
+       -- Rename these extra bindings, discarding warnings about unused bindings etc
+       -- Set -fglasgow exts so that we can have type signatures in patterns,
+       -- which is used in the generic binds
+       ; (rn_binds, gen_bndrs) 
+               <- discardWarnings $ setOptM Opt_GlasgowExts $ do
+                       { (rn_deriv, _dus1) <- rnTopBinds deriv_binds []
+                       ; (rn_gen, dus_gen) <- rnTopBinds gen_binds   []
+                       ; return (rn_deriv ++ rn_gen, duDefs dus_gen) }
+
+
+       ; dflags <- getDOpts
+       ; ioToTcRn (dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_deriv "Derived instances" 
+                  (ddump_deriving inst_info rn_binds))
+
+       ; returnM (inst_info, rn_binds, gen_bndrs)
+       }
   where
-    ddump_deriving :: [InstInfo] -> RenamedHsBinds -> SDoc
+    ddump_deriving :: [InstInfo] -> [HsBindGroup Name] -> SDoc
     ddump_deriving inst_infos extra_binds
-      = vcat (map ppr_info inst_infos) $$ ppr extra_binds
-
-    ppr_info inst_info = pprInstInfo inst_info $$ 
-                        nest 4 (pprInstInfoDetails inst_info)
-       -- pprInstInfo doesn't print much: only the type
+      = vcat (map pprInstInfoDetails inst_infos) $$ vcat (map ppr extra_binds)
 
 -----------------------------------------
-deriveOrdinaryStuff inst_env_in []     -- Short cut
-  = returnM ([], EmptyBinds, emptyFVs)
-
-deriveOrdinaryStuff inst_env_in 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 inst_env_in eqns            `thenM` \ new_dfuns ->
-
-       -- Now augment the InstInfos, adding in the rather boring
-       -- actual-code-to-do-the-methods binds.  We may also need to
-       -- generate extra not-one-inst-decl-specific binds, notably
-       -- "con2tag" and/or "tag2con" functions.  We do these
-       -- separately.
-    gen_taggery_Names new_dfuns                `thenM` \ nm_alist_etc ->
+deriveOrdinaryStuff [] -- Short cut
+  = returnM ([], emptyBag)
 
-    let
-       extra_mbind_list = map gen_tag_n_con_monobind nm_alist_etc
-       extra_mbinds     = foldr AndMonoBinds EmptyMonoBinds extra_mbind_list
-       mbinders         = collectMonoBinders extra_mbinds
-    in
-    mappM gen_bind new_dfuns           `thenM` \ method_binds_s ->
-       
-    traceTc (text "tcDeriv" <+> ppr method_binds_s)    `thenM_`
-    getModule                                          `thenM` \ this_mod ->
-    initRn (InterfaceMode this_mod) (
-       -- Rename to get RenamedBinds.
-       -- The only tricky bit is that the extra_binds must scope 
-       -- over the method bindings for the instances.
-       bindLocalsFVRn (ptext (SLIT("deriving"))) mbinders      $ \ _ ->
-       rnTopMonoBinds extra_mbinds []                  `thenM` \ (rn_extra_binds, fvs) ->
-       mapAndUnzipM rn_meths method_binds_s            `thenM` \ (rn_method_binds_s, fvs_s) ->
-       returnM ((rn_method_binds_s, rn_extra_binds), 
-                 fvs `plusFV` plusFVs fvs_s)
-    )                          `thenM` \ ((rn_method_binds_s, rn_extra_binds), fvs) ->
-    let
-       new_inst_infos = zipWith gen_inst_info new_dfuns rn_method_binds_s
-    in
-    returnM (new_inst_infos, rn_extra_binds, fvs)
+deriveOrdinaryStuff eqns
+  = do {       -- 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.
+       ; new_dfuns <- solveDerivEqns eqns
 
-  where
-       -- Make a Real dfun instead of the dummy one we have so far
-    gen_inst_info :: DFunId -> RenamedMonoBinds -> InstInfo
-    gen_inst_info dfun binds
-      = InstInfo { iDFunId = dfun, iBinds = VanillaInst binds [] }
+       -- Generate the InstInfo for each dfun, 
+       -- plus any auxiliary bindings it needs
+       ; (inst_infos, aux_binds_s) <- mapAndUnzipM genInst new_dfuns
 
-    rn_meths (cls, meths) = rnMethodBinds cls [] meths
+       -- Generate any extra not-one-inst-decl-specific binds, 
+       -- notably "con2tag" and/or "tag2con" functions.  
+       ; extra_binds <- genTaggeryBinds new_dfuns
+
+       -- Done
+       ; returnM (inst_infos, unionManyBags (extra_binds : aux_binds_s))
+   }
+
+-----------------------------------------
+mkGenericBinds tycl_decls
+  = do { tcs <- mapM tcLookupTyCon 
+                       [ tc_name | 
+                         L _ (TyData { tcdLName = L _ tc_name }) <- tycl_decls]
+               -- We are only interested in the data type declarations
+       ; return (unionManyBags [ mkTyConGenericBinds tc | 
+                                 tc <- tcs, tyConHasGenerics tc ]) }
+               -- And then only in the ones whose 'has-generics' flag is on
 \end{code}
 
 
@@ -302,7 +291,7 @@ or} has just one data constructor (e.g., tuples).
 all those.
 
 \begin{code}
-makeDerivEqns :: [RenamedTyClDecl] 
+makeDerivEqns :: [LTyClDecl Name] 
              -> TcM ([DerivEqn],       -- Ordinary derivings
                      [InstInfo])       -- Special newtype derivings
 
@@ -311,65 +300,78 @@ makeDerivEqns tycl_decls
     returnM (catMaybes maybe_ordinaries, catMaybes maybe_newtypes)
   where
     ------------------------------------------------------------------
-    derive_these :: [(NewOrData, Name, RenamedHsPred)]
+    derive_these :: [(NewOrData, Name, LHsPred Name)]
        -- Find the (nd, TyCon, Pred) pairs that must be `derived'
        -- NB: only source-language decls have deriving, no imported ones do
     derive_these = [ (nd, tycon, pred) 
-                  | TyData {tcdND = nd, tcdName = tycon, tcdDerivs = Just preds} <- tycl_decls,
+                  | L _ (TyData { tcdND = nd, tcdLName = L _ tycon, 
+                                 tcdDerivs = Just (L _ preds) }) <- tycl_decls,
                     pred <- preds ]
 
     ------------------------------------------------------------------
-    mk_eqn :: (NewOrData, Name, RenamedHsPred) -> TcM (Maybe DerivEqn, Maybe InstInfo)
+    mk_eqn :: (NewOrData, Name, LHsPred Name) -> TcM (Maybe DerivEqn, Maybe InstInfo)
        -- We swizzle the tyvars and datacons out of the tycon
        -- to make the rest of the equation
 
     mk_eqn (new_or_data, tycon_name, pred)
       = tcLookupTyCon tycon_name               `thenM` \ tycon ->
-       addSrcLoc (getSrcLoc tycon)             $
+       addSrcSpan (srcLocSpan (getSrcLoc tycon))               $
         addErrCtxt (derivCtxt Nothing tycon)   $
        tcExtendTyVarEnv (tyConTyVars tycon)    $       -- Deriving preds may (now) mention
                                                        -- the type variables for the type constructor
         tcHsPred pred                          `thenM` \ pred' ->
        case getClassPredTys_maybe pred' of
           Nothing          -> bale_out (malformedPredErr tycon pred)
-          Just (clas, tys) -> mk_eqn_help new_or_data tycon clas tys
+          Just (clas, tys) -> doptM Opt_GlasgowExts                    `thenM` \ gla_exts ->
+                              mk_eqn_help gla_exts new_or_data tycon clas tys
 
     ------------------------------------------------------------------
-    mk_eqn_help DataType tycon clas tys
-      | Just err <- chk_out clas tycon tys
+    mk_eqn_help gla_exts DataType tycon clas tys
+      | Just err <- checkSideConditions gla_exts clas tycon tys
       = bale_out (derivingThingErr clas tys tycon tyvars err)
       | otherwise 
       = new_dfun_name clas tycon        `thenM` \ dfun_name ->
        returnM (Just (dfun_name, clas, tycon, tyvars, constraints), Nothing)
       where
-       tyvars    = tyConTyVars tycon
-       data_cons = tyConDataCons tycon
-       constraints = extra_constraints ++ 
-                     [ mkClassPred clas [arg_ty] 
-                     | data_con <- tyConDataCons tycon,
-                       arg_ty   <- dataConRepArgTys data_con,          -- dataConOrigArgTys???
-                               -- Use the same type variables
-                               -- as the type constructor,
-                               -- hence no need to instantiate
-                       not (isUnLiftedType arg_ty)     -- No constraints for unlifted types?
-                     ]
-
-        -- "extra_constraints": see note [Data decl contexts] above
+       tyvars      = tyConTyVars tycon
+       constraints = extra_constraints ++ ordinary_constraints
+                -- "extra_constraints": see note [Data decl contexts] above
        extra_constraints = tyConTheta tycon
 
-    mk_eqn_help NewType tycon clas tys
-      =        doptM Opt_GlasgowExts                   `thenM` \ gla_exts ->
-        if can_derive_via_isomorphism && (gla_exts || standard_instance) then
-               -- Go ahead and use the isomorphism
+       ordinary_constraints
+         | clas `hasKey` typeableClassKey      -- For the Typeable class, the constraints
+                                               -- don't involve the constructor ags, only 
+                                               -- the tycon tyvars
+                                               -- e.g.   data T a b = ...
+                                               -- we want
+                                               --      instance (Typeable a, Typable b)
+                                               --               => Typeable (T a b) where
+         = [mkClassPred clas [mkTyVarTy tv] | tv <- tyvars]
+         | otherwise
+         = [ mkClassPred clas [arg_ty] 
+           | data_con <- tyConDataCons tycon,
+             arg_ty   <- dataConOrigArgTys data_con,
+                       -- Use the same type variables
+                       -- as the type constructor,
+                       -- hence no need to instantiate
+             not (isUnLiftedType arg_ty)       -- No constraints for unlifted types?
+           ]
+
+    mk_eqn_help gla_exts NewType tycon clas tys
+      | can_derive_via_isomorphism && (gla_exts || std_class_via_iso clas)
+      =                -- Go ahead and use the isomorphism
           traceTc (text "newtype deriving:" <+> ppr tycon <+> ppr rep_tys)     `thenM_`
                   new_dfun_name clas tycon             `thenM` \ dfun_name ->
           returnM (Nothing, Just (InstInfo { iDFunId = mk_dfun dfun_name,
                                              iBinds = NewTypeDerived rep_tys }))
-       else
-          if standard_instance then
-               mk_eqn_help DataType tycon clas []      -- Go via bale-out route
-          else
-               bale_out cant_derive_err
+      | std_class gla_exts clas
+      = mk_eqn_help gla_exts DataType tycon clas tys   -- Go via bale-out route
+
+      | otherwise                              -- Non-standard instance
+      = bale_out (if gla_exts then     
+                       cant_derive_err -- Too hard
+                 else
+                       non_std_err)    -- Just complain about being a non-std instance
       where
        -- Here is the plan for newtype derivings.  We see
        --        newtype T a1...an = T (t ak...an) deriving (.., C s1 .. sm, ...)
@@ -454,14 +456,18 @@ makeDerivEqns tycl_decls
        -------------------------------------------------------------------
        --  Figuring out whether we can only do this newtype-deriving thing
 
-       standard_instance = null tys && classKey clas `elem` derivableClassKeys
+       right_arity = length tys + 1 == classArity clas
 
+               -- Never derive Read,Show,Typeable,Data this way 
+       non_iso_classes = [readClassKey, showClassKey, typeableClassKey, dataClassKey]
        can_derive_via_isomorphism
-          =  not (clas `hasKey` readClassKey)  -- Never derive Read,Show this way
-          && not (clas `hasKey` showClassKey)
-          && n_tyvars_to_keep >= 0             -- Well kinded; 
+          =  not (getUnique clas `elem` non_iso_classes)
+          && right_arity                       -- Well kinded;
+                                               -- eg not: newtype T ... deriving( ST )
+                                               --      because ST needs *2* type params
+          && n_tyvars_to_keep >= 0             -- Type constructor has right kind:
                                                -- eg not: newtype T = T Int deriving( Monad )
-          && n_args_to_keep   >= 0             -- Well kinded: 
+          && n_args_to_keep   >= 0             -- Rep type has right kind: 
                                                -- eg not: newtype T a = T Int deriving( Monad )
           && eta_ok                            -- Eta reduction works
           && not (isRecursiveTyCon tycon)      -- Does not work for recursive tycons:
@@ -469,6 +475,11 @@ makeDerivEqns tycl_decls
                                                -- Don't want
                                                --      instance Eq [A] => Eq A !!
 
+                       -- Here's a recursive newtype that's actually OK
+                       --      newtype S1 = S1 [T1 ()]
+                       --      newtype T1 a = T1 (StateT S1 IO a ) deriving( Monad )
+                       -- It's currently rejected.  Oh well.
+
        -- Check that eta reduction is OK
        --      (a) the dropped-off args are identical
        --      (b) the remaining type args mention 
@@ -477,42 +488,128 @@ makeDerivEqns tycl_decls
              && (tyVarsOfTypes args_to_keep `subVarSet` mkVarSet tyvars_to_keep) 
 
        cant_derive_err = derivingThingErr clas tys tycon tyvars_to_keep
-                               (vcat [ptext SLIT("too hard for cunning newtype deriving"),
-                                       ppr n_tyvars_to_keep,
-                                       ppr n_args_to_keep,
-                                       ppr eta_ok,
-                                       ppr (isRecursiveTyCon tycon)
+                               (vcat [ptext SLIT("even with cunning newtype deriving:"),
+                                       if isRecursiveTyCon tycon then
+                                         ptext SLIT("the newtype is recursive")
+                                       else empty,
+                                       if not right_arity then 
+                                         quotes (ppr (mkClassPred clas tys)) <+> ptext SLIT("does not have arity 1")
+                                       else empty,
+                                       if not (n_tyvars_to_keep >= 0) then 
+                                         ptext SLIT("the type constructor has wrong kind")
+                                       else if not (n_args_to_keep >= 0) then
+                                         ptext SLIT("the representation type has wrong kind")
+                                       else if not eta_ok then 
+                                         ptext SLIT("the eta-reduction property does not hold")
+                                       else empty
                                      ])
 
+       non_std_err = derivingThingErr clas tys tycon tyvars_to_keep
+                               (vcat [non_std_why clas,
+                                      ptext SLIT("Try -fglasgow-exts for GHC's newtype-deriving extension")])
+
     bale_out err = addErrTc err `thenM_` returnM (Nothing, Nothing) 
 
-    ------------------------------------------------------------------
-    chk_out :: Class -> TyCon -> [TcType] -> Maybe SDoc
-    chk_out clas tycon tys
-       | notNull tys                                                   = Just non_std_why
-       | not (getUnique clas `elem` derivableClassKeys)                = Just non_std_why
-       | clas `hasKey` enumClassKey    && not is_enumeration           = Just nullary_why
-       | clas `hasKey` boundedClassKey && not is_enumeration_or_single = Just single_nullary_why
-       | clas `hasKey` ixClassKey      && not is_enumeration_or_single = Just single_nullary_why
-       | null data_cons                                                = Just no_cons_why
-       | any isExistentialDataCon data_cons                            = Just existential_why     
-       | otherwise                                                     = Nothing
-       where
-           data_cons = tyConDataCons tycon
-           is_enumeration = isEnumerationTyCon tycon
-           is_single_con  = maybeToBool (maybeTyConSingleCon tycon)
-           is_enumeration_or_single = is_enumeration || is_single_con
-
-    single_nullary_why = ptext SLIT("one constructor data type or type with all nullary constructors expected")
-    nullary_why        = ptext SLIT("data type with all nullary constructors expected")
-    no_cons_why               = ptext SLIT("type has no data constructors")
-    non_std_why               = ptext SLIT("not a derivable class")
-    existential_why    = ptext SLIT("it has existentially-quantified constructor(s)")
+std_class gla_exts clas 
+  =  key `elem` derivableClassKeys
+  || (gla_exts && (key == typeableClassKey || key == dataClassKey))
+  where
+     key = classKey clas
+    
+std_class_via_iso clas -- These standard classes can be derived for a newtype
+                       -- using the isomorphism trick *even if no -fglasgow-exts*
+  = classKey clas `elem`  [eqClassKey, ordClassKey, ixClassKey, boundedClassKey]
+       -- Not Read/Show because they respect the type
+       -- Not Enum, becuase newtypes are never in Enum
+
 
 new_dfun_name clas tycon       -- Just a simple wrapper
   = newDFunName clas [mkTyConApp tycon []] (getSrcLoc tycon)
        -- The type passed to newDFunName is only used to generate
        -- a suitable string; hence the empty type arg list
+
+------------------------------------------------------------------
+-- Check side conditions that dis-allow derivability for particular classes
+-- This is *apart* from the newtype-deriving mechanism
+
+checkSideConditions :: Bool -> Class -> TyCon -> [TcType] -> Maybe SDoc
+checkSideConditions gla_exts clas tycon tys
+  | notNull tys        
+  = Just ty_args_why   -- e.g. deriving( Foo s )
+  | otherwise
+  = case [cond | (key,cond) <- sideConditions, key == getUnique clas] of
+       []     -> Just (non_std_why clas)
+       [cond] -> cond (gla_exts, tycon)
+       other  -> pprPanic "checkSideConditions" (ppr clas)
+  where
+    ty_args_why             = quotes (ppr (mkClassPred clas tys)) <+> ptext SLIT("is not a class")
+
+non_std_why clas = quotes (ppr clas) <+> ptext SLIT("is not a derivable class")
+
+sideConditions :: [(Unique, Condition)]
+sideConditions
+  = [  (eqClassKey,       cond_std),
+       (ordClassKey,      cond_std),
+       (readClassKey,     cond_std),
+       (showClassKey,     cond_std),
+       (enumClassKey,     cond_std `andCond` cond_isEnumeration),
+       (ixClassKey,       cond_std `andCond` (cond_isEnumeration `orCond` cond_isProduct)),
+       (boundedClassKey,  cond_std `andCond` (cond_isEnumeration `orCond` cond_isProduct)),
+       (typeableClassKey, cond_glaExts `andCond` cond_allTypeKind),
+       (dataClassKey,     cond_glaExts `andCond` cond_std)
+    ]
+
+type Condition = (Bool, TyCon) -> Maybe SDoc   -- Nothing => OK
+
+orCond :: Condition -> Condition -> Condition
+orCond c1 c2 tc 
+  = case c1 tc of
+       Nothing -> Nothing              -- c1 succeeds
+       Just x  -> case c2 tc of        -- c1 fails
+                    Nothing -> Nothing
+                    Just y  -> Just (x $$ ptext SLIT("  and") $$ y)
+                                       -- Both fail
+
+andCond c1 c2 tc = case c1 tc of
+                    Nothing -> c2 tc   -- c1 succeeds
+                    Just x  -> Just x  -- c1 fails
+
+cond_std :: Condition
+cond_std (gla_exts, tycon)
+  | any isExistentialDataCon data_cons         = Just existential_why     
+  | null data_cons                     = Just no_cons_why
+  | otherwise                          = Nothing
+  where
+    data_cons       = tyConDataCons tycon
+    no_cons_why            = quotes (ppr tycon) <+> ptext SLIT("has no data constructors")
+    existential_why = quotes (ppr tycon) <+> ptext SLIT("has existentially-quantified constructor(s)")
+  
+cond_isEnumeration :: Condition
+cond_isEnumeration (gla_exts, tycon)
+  | isEnumerationTyCon tycon = Nothing
+  | otherwise               = Just why
+  where
+    why = quotes (ppr tycon) <+> ptext SLIT("has non-nullary constructors")
+
+cond_isProduct :: Condition
+cond_isProduct (gla_exts, tycon)
+  | isProductTyCon tycon = Nothing
+  | otherwise           = Just why
+  where
+    why = quotes (ppr tycon) <+> ptext SLIT("has more than one constructor")
+
+cond_allTypeKind :: Condition
+cond_allTypeKind (gla_exts, tycon)
+  | all (isTypeKind . tyVarKind) (tyConTyVars tycon) = Nothing
+  | otherwise                                       = Just why
+  where
+    why  = quotes (ppr tycon) <+> ptext SLIT("is parameterised over arguments of kind other than `*'")
+
+cond_glaExts :: Condition
+cond_glaExts (gla_exts, tycon) | gla_exts  = Nothing
+                              | otherwise = Just why
+  where
+    why  = ptext SLIT("You need -fglasgow-exts to derive an instance for this class")
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -536,12 +633,11 @@ ordered by sorting on type varible, tv, (major key) and then class, k,
 \end{itemize}
 
 \begin{code}
-solveDerivEqns :: InstEnv
-              -> [DerivEqn]
+solveDerivEqns :: [DerivEqn]
               -> TcM [DFunId]  -- Solns in same order as eqns.
                                -- This bunch is Absolutely minimal...
 
-solveDerivEqns inst_env_in orig_eqns
+solveDerivEqns orig_eqns
   = iterateDeriv 1 initial_solutions
   where
        -- The initial solutions for the equations claim that each
@@ -563,15 +659,13 @@ solveDerivEqns inst_env_in orig_eqns
       = pprPanic "solveDerivEqns: probable loop" 
                 (vcat (map pprDerivEqn orig_eqns) $$ ppr current_solns)
       | otherwise
-      =        getDOpts                                `thenM` \ dflags ->
-        let 
-           dfuns    = zipWithEqual "add_solns" mk_deriv_dfun orig_eqns current_solns
-           inst_env = extend_inst_env dflags inst_env_in dfuns
+      =        let 
+           dfuns = zipWithEqual "add_solns" mk_deriv_dfun orig_eqns current_solns
         in
         checkNoErrs (
                  -- Extend the inst info from the explicit instance decls
                  -- with the current set of solutions, and simplify each RHS
-           tcSetInstEnv inst_env $
+           extendLocalInstEnv dfuns $
            mappM gen_soln orig_eqns
        )                               `thenM` \ new_solns ->
        if (current_solns == new_solns) then
@@ -582,24 +676,23 @@ solveDerivEqns inst_env_in orig_eqns
     ------------------------------------------------------------------
 
     gen_soln (_, clas, tc,tyvars,deriv_rhs)
-      = addSrcLoc (getSrcLoc tc)               $
+      = addSrcSpan (srcLocSpan (getSrcLoc tc))         $
        addErrCtxt (derivCtxt (Just clas) tc)   $
        tcSimplifyDeriv tyvars deriv_rhs        `thenM` \ theta ->
        returnM (sortLt (<) theta)      -- Canonicalise before returning the soluction
-\end{code}
-
-\begin{code}
-extend_inst_env dflags inst_env new_dfuns
-  = new_inst_env
-  where
-    (new_inst_env, _errs) = extendInstEnv dflags inst_env new_dfuns
-       -- Ignore the errors about duplicate instances.
-       -- We don't want repeated error messages
-       -- They'll appear later, when we do the top-level extendInstEnvs
 
 mk_deriv_dfun (dfun_name, clas, tycon, tyvars, _) theta
   = mkDictFunId dfun_name tyvars theta
                clas [mkTyConApp tycon (mkTyVarTys tyvars)] 
+
+extendLocalInstEnv :: [DFunId] -> TcM a -> TcM a
+-- Add new locall-defined instances; don't bother to check
+-- for functional dependency errors -- that'll happen in TcInstDcls
+extendLocalInstEnv dfuns thing_inside
+ = do { env <- getGblEnv
+      ; let  inst_env' = foldl extendInstEnv (tcg_inst_env env) dfuns 
+            env'      = env { tcg_inst_env = inst_env' }
+      ; setGblEnv env' thing_inside }
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -657,37 +750,51 @@ Much less often (really just for deriving @Ix@), we use a
 
 \item
 We use the renamer!!!  Reason: we're supposed to be
-producing @RenamedMonoBinds@ for the methods, but that means
+producing @LHsBinds Name@ 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 @RdrNameMonoBinds@ then heave 'em through
+So, instead, we produce @MonoBinds RdrName@ then heave 'em through
 the renamer.  What a great hack!
 \end{itemize}
 
 \begin{code}
--- Generate the method bindings for the required instance
--- (paired with class name, as we need that when renaming
---  the method binds)
-gen_bind :: DFunId -> TcM (Name, RdrNameMonoBinds)
-gen_bind dfun
+-- Generate the InstInfo for the required instance,
+-- plus any auxiliary bindings required
+genInst :: DFunId -> TcM (InstInfo, LHsBinds RdrName)
+genInst dfun
   = getFixityEnv               `thenM` \ fix_env -> 
-    returnM (cls_nm, gen_binds_fn fix_env cls_nm tycon)
-  where
-    cls_nm       = className clas
-    (clas, tycon) = simpleDFunClassTyCon dfun
-
-gen_binds_fn fix_env cls_nm
-  = assoc "gen_bind:bad derived class"
-         gen_list (nameUnique cls_nm)
-  where
-    gen_list = [(eqClassKey,      gen_Eq_binds)
-              ,(ordClassKey,     gen_Ord_binds)
-              ,(enumClassKey,    gen_Enum_binds)
-              ,(boundedClassKey, gen_Bounded_binds)
-              ,(ixClassKey,      gen_Ix_binds)
-              ,(showClassKey,    gen_Show_binds fix_env)
-              ,(readClassKey,    gen_Read_binds fix_env)
-              ]
+    let
+       (tyvars,_,clas,[ty])    = tcSplitDFunTy (idType dfun)
+       clas_nm                 = className clas
+       tycon                   = tcTyConAppTyCon ty 
+       (meth_binds, aux_binds) = assoc "gen_bind:bad derived class"
+                                 gen_list (getUnique clas) fix_env tycon
+    in
+       -- Bring the right type variables into 
+       -- scope, and rename the method binds
+    bindLocalNames (map varName tyvars)                $
+    rnMethodBinds clas_nm [] meth_binds                `thenM` \ (rn_meth_binds, _fvs) ->
+
+       -- Build the InstInfo
+    returnM (InstInfo { iDFunId = dfun, iBinds = VanillaInst rn_meth_binds [] }, 
+            aux_binds)
+
+gen_list :: [(Unique, FixityEnv -> TyCon -> (LHsBinds RdrName, LHsBinds RdrName))]
+gen_list = [(eqClassKey,      no_aux_binds (ignore_fix_env gen_Eq_binds))
+          ,(ordClassKey,     no_aux_binds (ignore_fix_env gen_Ord_binds))
+          ,(enumClassKey,    no_aux_binds (ignore_fix_env gen_Enum_binds))
+          ,(boundedClassKey, no_aux_binds (ignore_fix_env gen_Bounded_binds))
+          ,(ixClassKey,      no_aux_binds (ignore_fix_env gen_Ix_binds))
+          ,(typeableClassKey,no_aux_binds (ignore_fix_env gen_Typeable_binds))
+          ,(showClassKey,    no_aux_binds gen_Show_binds)
+          ,(readClassKey,    no_aux_binds gen_Read_binds)
+          ,(dataClassKey,    gen_Data_binds)
+          ]
+
+  -- no_aux_binds is used for generators that don't 
+  -- need to produce any auxiliary bindings
+no_aux_binds f fix_env tc = (f fix_env tc, emptyBag)
+ignore_fix_env f fix_env tc = f tc
 \end{code}
 
 
@@ -724,14 +831,11 @@ We're deriving @Enum@, or @Ix@ (enum type only???)
 If we have a @tag2con@ function, we also generate a @maxtag@ constant.
 
 \begin{code}
-gen_taggery_Names :: [DFunId]
-                 -> TcM [(RdrName,     -- for an assoc list
-                          TyCon,       -- related tycon
-                          TagThingWanted)]
-
-gen_taggery_Names dfuns
-  = foldlM do_con2tag []           tycons_of_interest `thenM` \ names_so_far ->
-    foldlM do_tag2con names_so_far tycons_of_interest
+genTaggeryBinds :: [DFunId] -> TcM (LHsBinds RdrName)
+genTaggeryBinds dfuns
+  = do { names_so_far <- foldlM do_con2tag []           tycons_of_interest
+       ; nm_alist_etc <- foldlM do_tag2con names_so_far tycons_of_interest
+       ; return (listToBag (map gen_tag_n_con_monobind nm_alist_etc)) }
   where
     all_CTs = map simpleDFunClassTyCon dfuns
     all_tycons             = map snd all_CTs
@@ -742,7 +846,7 @@ gen_taggery_Names dfuns
         ((we_are_deriving eqClassKey tycon
            && any isNullaryDataCon (tyConDataCons tycon))
         || (we_are_deriving ordClassKey  tycon
-           && not (maybeToBool (maybeTyConSingleCon tycon)))
+           && not (isProductTyCon tycon))
         || (we_are_deriving enumClassKey tycon)
         || (we_are_deriving ixClassKey   tycon))