[project @ 2005-02-28 16:02:57 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcExpr.lhs
index e9afbf5..a67d30e 100644 (file)
@@ -4,73 +4,69 @@
 \section[TcExpr]{Typecheck an expression}
 
 \begin{code}
-module TcExpr ( tcExpr, tcExpr_id, tcMonoExpr ) where
+module TcExpr ( tcCheckSigma, tcCheckRho, tcInferRho, tcMonoExpr ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
 #ifdef GHCI    /* Only if bootstrapped */
 import {-# SOURCE #-}  TcSplice( tcSpliceExpr, tcBracket )
-import HsSyn           ( HsReify(..), ReifyFlavour(..) )
-import TcType          ( isTauTy )
-import TcEnv           ( bracketOK, tcMetaTy, tcLookupGlobal,
-                         wellStaged, metaLevel )
-import TcSimplify      ( tcSimplifyBracket )
+import Id              ( Id )
 import Name            ( isExternalName )
+import TcType          ( isTauTy )
+import TcEnv           ( checkWellStaged )
+import HsSyn           ( nlHsApp )
 import qualified DsMeta
 #endif
 
-import HsSyn           ( HsExpr(..), HsLit(..), ArithSeqInfo(..), recBindFields )
-import RnHsSyn         ( RenamedHsExpr, RenamedRecordBinds )
-import TcHsSyn         ( TcExpr, TcRecordBinds, hsLitType, mkHsDictApp, mkHsTyApp, mkHsLet )
+import HsSyn           ( HsExpr(..), LHsExpr, HsLit(..), ArithSeqInfo(..), recBindFields,
+                         HsMatchContext(..), HsRecordBinds, mkHsApp, nlHsVar )
+import TcHsSyn         ( hsLitType, (<$>) )
 import TcRnMonad
-import TcUnify         ( tcSubExp, tcGen, (<$>),
-                         unifyTauTy, unifyFunTy, unifyListTy, unifyPArrTy,
-                         unifyTupleTy )
+import TcUnify         ( Expected(..), tcInfer, zapExpectedType, zapExpectedTo, tcSubExp, tcGen,
+                         unifyFunTys, zapToListTy, zapToTyConApp )
 import BasicTypes      ( isMarkedStrict )
-import Inst            ( InstOrigin(..), 
-                         newOverloadedLit, newMethodFromName, newIPDict,
-                         newDicts, newMethodWithGivenTy, 
-                         instToId, tcInstCall, tcInstDataCon
-                       )
+import Inst            ( newOverloadedLit, newMethodFromName, newIPDict,
+                         newDicts, newMethodWithGivenTy, tcInstStupidTheta, tcInstCall )
 import TcBinds         ( tcBindsAndThen )
-import TcEnv           ( tcLookupClass, tcLookupGlobal_maybe, tcLookupIdLvl,
-                         tcLookupTyCon, tcLookupDataCon, tcLookupId
+import TcEnv           ( tcLookup, tcLookupId, checkProcLevel,
+                         tcLookupDataCon, tcLookupGlobalId
                        )
-import TcMatches       ( tcMatchesCase, tcMatchLambda, tcDoStmts )
-import TcMonoType      ( tcHsSigType, UserTypeCtxt(..) )
-import TcPat           ( badFieldCon )
-import TcMType         ( tcInstTyVars, tcInstType, newHoleTyVarTy, zapToType,
-                         newTyVarTy, newTyVarTys, zonkTcType, readHoleResult )
-import TcType          ( TcType, TcSigmaType, TcRhoType, TyVarDetails(VanillaTv),
+import TcArrows                ( tcProc )
+import TcMatches       ( tcMatchesCase, tcMatchLambda, tcDoStmts, tcThingWithSig, TcMatchCtxt(..) )
+import TcHsType                ( tcHsSigType, UserTypeCtxt(..) )
+import TcPat           ( badFieldCon, refineTyVars )
+import TcMType         ( tcInstTyVars, tcInstType, newTyFlexiVarTy, zonkTcType )
+import TcType          ( Type, TcTyVar, TcType, TcSigmaType, TcRhoType, 
                          tcSplitFunTys, tcSplitTyConApp, mkTyVarTys,
-                         isSigmaTy, mkFunTy, mkFunTys,
-                         mkTyConApp, mkClassPred, tcFunArgTy,
-                         tyVarsOfTypes, isLinearPred,
-                         liftedTypeKind, openTypeKind, 
-                         tcSplitSigmaTy, tcTyConAppTyCon,
-                         tidyOpenType
+                         isSigmaTy, mkFunTy, mkTyConApp, tyVarsOfTypes, isLinearPred,
+                         tcSplitSigmaTy, tidyOpenType
                        )
-import FieldLabel      ( FieldLabel, fieldLabelName, fieldLabelType, fieldLabelTyCon )
-import Id              ( Id, idType, recordSelectorFieldLabel, isRecordSelector, isDataConWrapId_maybe )
-import DataCon         ( DataCon, dataConFieldLabels, dataConSig, dataConStrictMarks )
+import Kind            ( openTypeKind, liftedTypeKind, argTypeKind )
+
+import Id              ( idType, recordSelectorFieldLabel, isRecordSelector )
+import DataCon         ( DataCon, dataConFieldLabels, dataConStrictMarks, dataConWrapId )
 import Name            ( Name )
-import TyCon           ( TyCon, tyConTyVars, tyConTheta, isAlgTyCon, tyConDataCons )
-import Subst           ( mkTopTyVarSubst, substTheta, substTy )
+import TyCon           ( TyCon, FieldLabel, tyConTyVars, tyConStupidTheta, 
+                         tyConDataCons, tyConFields )
+import Type            ( zipTopTvSubst, substTheta, substTy )
+import Var             ( tyVarKind )
 import VarSet          ( emptyVarSet, elemVarSet )
-import TysWiredIn      ( boolTy )
-import PrelNames       ( cCallableClassName, cReturnableClassName, 
-                         enumFromName, enumFromThenName, 
+import TysWiredIn      ( boolTy, parrTyCon, tupleTyCon )
+import PrelNames       ( enumFromName, enumFromThenName, 
                          enumFromToName, enumFromThenToName,
-                         enumFromToPName, enumFromThenToPName,
-                         ioTyConName
+                         enumFromToPName, enumFromThenToPName
                        )
 import ListSetOps      ( minusList )
 import CmdLineOpts
 import HscTypes                ( TyThing(..) )
-
+import SrcLoc          ( Located(..), unLoc, getLoc )
 import Util
 import Outputable
 import FastString
+
+#ifdef DEBUG
+import TyCon           ( isAlgTyCon )
+#endif
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -80,51 +76,74 @@ import FastString
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcExpr :: RenamedHsExpr                -- Expession to type check
-       -> TcSigmaType          -- Expected type (could be a polytpye)
-       -> TcM TcExpr           -- Generalised expr with expected type
+-- tcCheckSigma does type *checking*; it's passed the expected type of the result
+tcCheckSigma :: LHsExpr Name           -- Expession to type check
+                    -> TcSigmaType             -- Expected type (could be a polytpye)
+                    -> TcM (LHsExpr TcId)      -- Generalised expr with expected type
 
-tcExpr expr expected_ty 
+tcCheckSigma expr expected_ty 
   = traceTc (text "tcExpr" <+> (ppr expected_ty $$ ppr expr)) `thenM_`
     tc_expr' expr expected_ty
 
-tc_expr' expr expected_ty
-  | not (isSigmaTy expected_ty)  -- Monomorphic case
-  = tcMonoExpr expr expected_ty
-
-  | otherwise
-  = tcGen expected_ty emptyVarSet (
-       tcMonoExpr expr
+tc_expr' expr sigma_ty
+  | isSigmaTy sigma_ty
+  = tcGen sigma_ty emptyVarSet (
+       \ rho_ty -> tcCheckRho expr rho_ty
     )                          `thenM` \ (gen_fn, expr') ->
-    returnM (gen_fn <$> expr')
+    returnM (L (getLoc expr') (gen_fn <$> unLoc expr'))
+
+tc_expr' expr rho_ty   -- Monomorphic case
+  = tcCheckRho expr rho_ty
+\end{code}
+
+Typecheck expression which in most cases will be an Id.
+The expression can return a higher-ranked type, such as
+       (forall a. a->a) -> Int
+so we must create a hole to pass in as the expected tyvar.
+
+\begin{code}
+tcCheckRho :: LHsExpr Name -> TcRhoType -> TcM (LHsExpr TcId)
+tcCheckRho expr rho_ty = tcMonoExpr expr (Check rho_ty)
+
+tcInferRho :: LHsExpr Name -> TcM (LHsExpr TcId, TcRhoType)
+tcInferRho (L loc (HsVar name)) = setSrcSpan loc $ do 
+                                 { (e,_,ty) <- tcId name; return (L loc e, ty)}
+tcInferRho expr                        = tcInfer (tcMonoExpr expr)
 \end{code}
 
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{The TAUT rules for variables}
+\subsection{The TAUT rules for variables}TcExpr
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcMonoExpr :: RenamedHsExpr            -- Expession to type check
-          -> TcRhoType                 -- Expected type (could be a type variable)
+tcMonoExpr :: LHsExpr Name             -- Expession to type check
+          -> Expected TcRhoType        -- Expected type (could be a type variable)
                                        -- Definitely no foralls at the top
                                        -- Can be a 'hole'.
-          -> TcM TcExpr
+          -> TcM (LHsExpr TcId)
 
-tcMonoExpr (HsVar name) res_ty
-  = tcId name                  `thenM` \ (expr', id_ty) ->
-    tcSubExp res_ty id_ty      `thenM` \ co_fn ->
-    returnM (co_fn <$> expr')
+tcMonoExpr (L loc expr) res_ty
+  = setSrcSpan loc (do { expr' <- tc_expr expr res_ty
+                      ; return (L loc expr') })
 
-tcMonoExpr (HsIPVar ip) res_ty
+tc_expr :: HsExpr Name -> Expected TcRhoType -> TcM (HsExpr TcId)
+tc_expr (HsVar name) res_ty
+  = do { (expr', _, id_ty) <- tcId name
+       ; co_fn <- tcSubExp res_ty id_ty
+       ; returnM (co_fn <$> expr') }
+
+tc_expr (HsIPVar ip) res_ty
   =    -- Implicit parameters must have a *tau-type* not a 
        -- type scheme.  We enforce this by creating a fresh
        -- type variable as its type.  (Because res_ty may not
        -- be a tau-type.)
-    newTyVarTy openTypeKind            `thenM` \ ip_ty ->
-    newIPDict (IPOcc ip) ip ip_ty      `thenM` \ (ip', inst) ->
+    newTyFlexiVarTy argTypeKind                `thenM` \ ip_ty ->
+       -- argTypeKind: it can't be an unboxed tuple
+    newIPDict (IPOccOrigin ip) ip ip_ty `thenM` \ (ip', inst) ->
     extendLIE inst                     `thenM_`
     tcSubExp res_ty ip_ty              `thenM` \ co_fn ->
     returnM (co_fn <$> HsIPVar ip')
@@ -138,20 +157,13 @@ tcMonoExpr (HsIPVar ip) res_ty
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcMonoExpr in_expr@(ExprWithTySig expr poly_ty) res_ty
- = addErrCtxt (exprSigCtxt in_expr)    $
-   tcHsSigType ExprSigCtxt poly_ty     `thenM` \ sig_tc_ty ->
-   tcExpr expr sig_tc_ty               `thenM` \ expr' ->
-
-       -- Must instantiate the outer for-alls of sig_tc_ty
-       -- else we risk instantiating a ? res_ty to a forall-type
-       -- which breaks the invariant that tcMonoExpr only returns phi-types
-   tcInstCall SignatureOrigin sig_tc_ty        `thenM` \ (inst_fn, inst_sig_ty) ->
-   tcSubExp res_ty inst_sig_ty         `thenM` \ co_fn ->
+tc_expr in_expr@(ExprWithTySig expr poly_ty) res_ty
+ = addErrCtxt (exprCtxt in_expr)                       $
+   tcHsSigType ExprSigCtxt poly_ty                     `thenM` \ sig_tc_ty ->
+   tcThingWithSig sig_tc_ty (tcCheckRho expr) res_ty   `thenM` \ (co_fn, expr') ->
+   returnM (co_fn <$> ExprWithTySigOut expr' poly_ty)
 
-   returnM (co_fn <$> inst_fn expr')
-
-tcMonoExpr (HsType ty) res_ty
+tc_expr (HsType ty) res_ty
   = failWithTc (text "Can't handle type argument:" <+> ppr ty)
        -- This is the syntax for type applications that I was planning
        -- but there are difficulties (e.g. what order for type args)
@@ -168,23 +180,32 @@ tcMonoExpr (HsType ty) res_ty
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcMonoExpr (HsLit lit)     res_ty  = tcLit lit res_ty
-tcMonoExpr (HsOverLit lit) res_ty  = newOverloadedLit (LiteralOrigin lit) lit res_ty
-tcMonoExpr (HsPar expr)    res_ty  = tcMonoExpr expr res_ty    `thenM` \ expr' -> 
-                                    returnM (HsPar expr')
-tcMonoExpr (HsSCC lbl expr) res_ty = tcMonoExpr expr res_ty    `thenM` \ expr' ->
-                                    returnM (HsSCC lbl expr')
-
-
-tcMonoExpr (NegApp expr neg_name) res_ty
-  = tcMonoExpr (HsApp (HsVar neg_name) expr) res_ty
+tc_expr (HsPar expr)    res_ty  = tcMonoExpr expr res_ty       `thenM` \ expr' -> 
+                                 returnM (HsPar expr')
+tc_expr (HsSCC lbl expr) res_ty = tcMonoExpr expr res_ty       `thenM` \ expr' ->
+                                 returnM (HsSCC lbl expr')
+tc_expr (HsCoreAnn lbl expr) res_ty = tcMonoExpr expr res_ty `thenM` \ expr' ->  -- hdaume: core annotation
+                                         returnM (HsCoreAnn lbl expr')
+
+tc_expr (HsLit lit) res_ty  = tcLit lit res_ty
+
+tc_expr (HsOverLit lit) res_ty  
+  = zapExpectedType res_ty liftedTypeKind              `thenM` \ res_ty' ->
+       -- Overloaded literals must have liftedTypeKind, because
+       -- we're instantiating an overloaded function here,
+       -- whereas res_ty might be openTypeKind. This was a bug in 6.2.2
+    newOverloadedLit (LiteralOrigin lit) lit res_ty'   `thenM` \ lit_expr ->
+    returnM (unLoc lit_expr)   -- ToDo: nasty unLoc
+
+tc_expr (NegApp expr neg_name) res_ty
+  = tc_expr (HsApp (nlHsVar neg_name) expr) res_ty
        -- ToDo: use tcSyntaxName
 
-tcMonoExpr (HsLam match) res_ty
+tc_expr (HsLam match) res_ty
   = tcMatchLambda match res_ty                 `thenM` \ match' ->
     returnM (HsLam match')
 
-tcMonoExpr (HsApp e1 e2) res_ty 
+tc_expr (HsApp e1 e2) res_ty 
   = tcApp e1 [e2] res_ty
 \end{code}
 
@@ -199,9 +220,9 @@ a type error will occur if they aren't.
 -- or just
 --     op e
 
-tcMonoExpr in_expr@(SectionL arg1 op) res_ty
-  = tcExpr_id op                               `thenM` \ (op', op_ty) ->
-    split_fun_ty op_ty 2 {- two args -}                `thenM` \ ([arg1_ty, arg2_ty], op_res_ty) ->
+tc_expr in_expr@(SectionL arg1 op) res_ty
+  = tcInferRho op                              `thenM` \ (op', op_ty) ->
+    unifyFunTys 2 op_ty {- two args -}         `thenM` \ ([arg1_ty, arg2_ty], op_res_ty) ->
     tcArg op (arg1, arg1_ty, 1)                        `thenM` \ arg1' ->
     addErrCtxt (exprCtxt in_expr)              $
     tcSubExp res_ty (mkFunTy arg2_ty op_res_ty)        `thenM` \ co_fn ->
@@ -210,9 +231,9 @@ tcMonoExpr in_expr@(SectionL arg1 op) res_ty
 -- Right sections, equivalent to \ x -> x op expr, or
 --     \ x -> op x expr
 
-tcMonoExpr in_expr@(SectionR op arg2) res_ty
-  = tcExpr_id op                               `thenM` \ (op', op_ty) ->
-    split_fun_ty op_ty 2 {- two args -}                `thenM` \ ([arg1_ty, arg2_ty], op_res_ty) ->
+tc_expr in_expr@(SectionR op arg2) res_ty
+  = tcInferRho op                              `thenM` \ (op', op_ty) ->
+    unifyFunTys 2 op_ty {- two args -}         `thenM` \ ([arg1_ty, arg2_ty], op_res_ty) ->
     tcArg op (arg2, arg2_ty, 2)                        `thenM` \ arg2' ->
     addErrCtxt (exprCtxt in_expr)              $
     tcSubExp res_ty (mkFunTy arg1_ty op_res_ty)        `thenM` \ co_fn ->
@@ -220,9 +241,9 @@ tcMonoExpr in_expr@(SectionR op arg2) res_ty
 
 -- equivalent to (op e1) e2:
 
-tcMonoExpr in_expr@(OpApp arg1 op fix arg2) res_ty
-  = tcExpr_id op                               `thenM` \ (op', op_ty) ->
-    split_fun_ty op_ty 2 {- two args -}                `thenM` \ ([arg1_ty, arg2_ty], op_res_ty) ->
+tc_expr in_expr@(OpApp arg1 op fix arg2) res_ty
+  = tcInferRho op                              `thenM` \ (op', op_ty) ->
+    unifyFunTys 2 op_ty {- two args -}         `thenM` \ ([arg1_ty, arg2_ty], op_res_ty) ->
     tcArg op (arg1, arg1_ty, 1)                        `thenM` \ arg1' ->
     tcArg op (arg2, arg2_ty, 2)                        `thenM` \ arg2' ->
     addErrCtxt (exprCtxt in_expr)              $
@@ -231,144 +252,86 @@ tcMonoExpr in_expr@(OpApp arg1 op fix arg2) res_ty
 \end{code}
 
 \begin{code}
-tcMonoExpr (HsLet binds expr) res_ty
+tc_expr (HsLet binds (L loc expr)) res_ty
   = tcBindsAndThen
-       HsLet
+       glue
        binds                   -- Bindings to check
-       (tcMonoExpr expr res_ty)
-
-tcMonoExpr in_expr@(HsCase scrut matches src_loc) res_ty
-  = addSrcLoc src_loc                  $
-    addErrCtxt (caseCtxt in_expr)      $
+       (setSrcSpan loc $ tc_expr expr res_ty)
+  where
+    glue bind expr = HsLet [bind] (L loc expr)
 
-       -- Typecheck the case alternatives first.
+tc_expr in_expr@(HsCase scrut matches) exp_ty
+  =    -- We used to typecheck the case alternatives first.
        -- The case patterns tend to give good type info to use
        -- when typechecking the scrutinee.  For example
        --      case (map f) of
        --        (x:xs) -> ...
        -- will report that map is applied to too few arguments
        --
-       -- Not only that, but it's better to check the matches on their
-       -- own, so that we get the expected results for scoped type variables.
-       --      f x = case x of
-       --              (p::a, q::b) -> (q,p)
-       -- The above should work: the match (p,q) -> (q,p) is polymorphic as
-       -- claimed by the pattern signatures.  But if we typechecked the
-       -- match with x in scope and x's type as the expected type, we'd be hosed.
-
-    tcMatchesCase matches res_ty       `thenM`    \ (scrut_ty, matches') ->
-
-    addErrCtxt (caseScrutCtxt scrut)   (
-      tcMonoExpr scrut scrut_ty
-    )                                  `thenM`    \ scrut' ->
-
-    returnM (HsCase scrut' matches' src_loc)
-
-tcMonoExpr (HsIf pred b1 b2 src_loc) res_ty
-  = addSrcLoc src_loc  $
-    addErrCtxt (predCtxt pred) (
-    tcMonoExpr pred boolTy     )       `thenM`    \ pred' ->
-
-    zapToType res_ty                   `thenM`    \ res_ty' ->
+       -- But now, in the GADT world, we need to typecheck the scrutinee
+       -- first, to get type info that may be refined in the case alternatives
+    addErrCtxt (caseScrutCtxt scrut)
+              (tcInferRho scrut)       `thenM`    \ (scrut', scrut_ty) ->
+
+    addErrCtxt (caseCtxt in_expr)                      $
+    tcMatchesCase match_ctxt scrut_ty matches exp_ty   `thenM` \ matches' ->
+    returnM (HsCase scrut' matches') 
+ where
+    match_ctxt = MC { mc_what = CaseAlt,
+                     mc_body = tcMonoExpr }
+
+tc_expr (HsIf pred b1 b2) res_ty
+  = addErrCtxt (predCtxt pred) (
+    tcCheckRho pred boolTy     )       `thenM`    \ pred' ->
+
+    zapExpectedType res_ty openTypeKind        `thenM`    \ res_ty' ->
        -- C.f. the call to zapToType in TcMatches.tcMatches
 
-    tcMonoExpr b1 res_ty'              `thenM`    \ b1' ->
-    tcMonoExpr b2 res_ty'              `thenM`    \ b2' ->
-    returnM (HsIf pred' b1' b2' src_loc)
+    tcCheckRho b1 res_ty'              `thenM`    \ b1' ->
+    tcCheckRho b2 res_ty'              `thenM`    \ b2' ->
+    returnM (HsIf pred' b1' b2')
 
-tcMonoExpr (HsDo do_or_lc stmts method_names _ src_loc) res_ty
-  = addSrcLoc src_loc          $
-    tcDoStmts do_or_lc stmts method_names res_ty       `thenM` \ (binds, stmts', methods') ->
-    returnM (mkHsLet binds (HsDo do_or_lc stmts' methods' res_ty src_loc))
+tc_expr (HsDo do_or_lc stmts method_names _) res_ty
+  = zapExpectedType res_ty liftedTypeKind              `thenM` \ res_ty' ->
+       -- All comprehensions yield a monotype of kind *
+    tcDoStmts do_or_lc stmts method_names res_ty'      `thenM` \ (stmts', methods') ->
+    returnM (HsDo do_or_lc stmts' methods' res_ty')
 
-tcMonoExpr in_expr@(ExplicitList _ exprs) res_ty       -- Non-empty list
-  = unifyListTy res_ty                `thenM` \ elt_ty ->  
+tc_expr in_expr@(ExplicitList _ exprs) res_ty  -- Non-empty list
+  = zapToListTy res_ty                `thenM` \ elt_ty ->  
     mappM (tc_elt elt_ty) exprs              `thenM` \ exprs' ->
     returnM (ExplicitList elt_ty exprs')
   where
     tc_elt elt_ty expr
       = addErrCtxt (listCtxt expr) $
-       tcMonoExpr expr elt_ty
+       tcCheckRho expr elt_ty
 
-tcMonoExpr in_expr@(ExplicitPArr _ exprs) res_ty       -- maybe empty
-  = unifyPArrTy res_ty                `thenM` \ elt_ty ->  
-    mappM (tc_elt elt_ty) exprs              `thenM` \ exprs' ->
-    returnM (ExplicitPArr elt_ty exprs')
+tc_expr in_expr@(ExplicitPArr _ exprs) res_ty  -- maybe empty
+  = do { [elt_ty] <- zapToTyConApp parrTyCon res_ty
+       ; exprs' <- mappM (tc_elt elt_ty) exprs 
+       ; return (ExplicitPArr elt_ty exprs') }
   where
     tc_elt elt_ty expr
-      = addErrCtxt (parrCtxt expr) $
-       tcMonoExpr expr elt_ty
+      = addErrCtxt (parrCtxt expr) (tcCheckRho expr elt_ty)
 
-tcMonoExpr (ExplicitTuple exprs boxity) res_ty
-  = unifyTupleTy boxity (length exprs) res_ty  `thenM` \ arg_tys ->
-    tcMonoExprs exprs arg_tys                  `thenM` \ exprs' ->
-    returnM (ExplicitTuple exprs' boxity)
-\end{code}
+tc_expr (ExplicitTuple exprs boxity) res_ty
+  = do { arg_tys <- zapToTyConApp (tupleTyCon boxity (length exprs)) res_ty
+       ; exprs' <-  tcCheckRhos exprs arg_tys
+       ; return (ExplicitTuple exprs' boxity) }
 
+tc_expr (HsProc pat cmd) res_ty
+  = tcProc pat cmd res_ty                      `thenM` \ (pat', cmd') ->
+    returnM (HsProc pat' cmd')
 
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-               Foreign calls
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-The interesting thing about @ccall@ is that it is just a template
-which we instantiate by filling in details about the types of its
-argument and result (ie minimal typechecking is performed).  So, the
-basic story is that we allocate a load of type variables (to hold the
-arg/result types); unify them with the args/result; and store them for
-later use.
-
-\begin{code}
-tcMonoExpr e0@(HsCCall lbl args may_gc is_casm ignored_fake_result_ty) res_ty
-
-  = getDOpts                           `thenM` \ dflags ->
+tc_expr e@(HsArrApp _ _ _ _ _) _
+  = failWithTc (vcat [ptext SLIT("The arrow command"), nest 2 (ppr e), 
+                      ptext SLIT("was found where an expression was expected")])
 
-    checkTc (not (is_casm && dopt_HscLang dflags /= HscC)) 
-        (vcat [text "_casm_ is only supported when compiling via C (-fvia-C).",
-               text "Either compile with -fvia-C, or, better, rewrite your code",
-               text "to use the foreign function interface.  _casm_s are deprecated",
-               text "and support for them may one day disappear."])
-                                       `thenM_`
-
-    -- Get the callable and returnable classes.
-    tcLookupClass cCallableClassName   `thenM` \ cCallableClass ->
-    tcLookupClass cReturnableClassName `thenM` \ cReturnableClass ->
-    tcLookupTyCon ioTyConName          `thenM` \ ioTyCon ->
-    let
-       new_arg_dict (arg, arg_ty)
-         = newDicts (CCallOrigin (unpackFS lbl) (Just arg))
-                    [mkClassPred cCallableClass [arg_ty]]      `thenM` \ arg_dicts ->
-           returnM arg_dicts   -- Actually a singleton bag
-
-       result_origin = CCallOrigin (unpackFS lbl) Nothing {- Not an arg -}
-    in
-
-       -- Arguments
-    let tv_idxs | null args  = []
-               | otherwise  = [1..length args]
-    in
-    newTyVarTys (length tv_idxs) openTypeKind          `thenM` \ arg_tys ->
-    tcMonoExprs args arg_tys                           `thenM` \ args' ->
-
-       -- The argument types can be unlifted or lifted; the result
-       -- type must, however, be lifted since it's an argument to the IO
-       -- type constructor.
-    newTyVarTy liftedTypeKind                  `thenM` \ result_ty ->
-    let
-       io_result_ty = mkTyConApp ioTyCon [result_ty]
-    in
-    unifyTauTy res_ty io_result_ty             `thenM_`
-
-       -- Construct the extra insts, which encode the
-       -- constraints on the argument and result types.
-    mappM new_arg_dict (zipEqual "tcMonoExpr:CCall" args arg_tys)      `thenM` \ ccarg_dicts_s ->
-    newDicts result_origin [mkClassPred cReturnableClass [result_ty]]  `thenM` \ ccres_dict ->
-    extendLIEs (ccres_dict ++ concat ccarg_dicts_s)                    `thenM_`
-    returnM (HsCCall lbl args' may_gc is_casm io_result_ty)
+tc_expr e@(HsArrForm _ _ _) _
+  = failWithTc (vcat [ptext SLIT("The arrow command"), nest 2 (ppr e), 
+                      ptext SLIT("was found where an expression was expected")])
 \end{code}
 
-
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
                Record construction and update
@@ -376,19 +339,19 @@ tcMonoExpr e0@(HsCCall lbl args may_gc is_casm ignored_fake_result_ty) res_ty
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcMonoExpr expr@(RecordCon con_name rbinds) res_ty
+tc_expr expr@(RecordCon con@(L loc con_name) rbinds) res_ty
   = addErrCtxt (recordConCtxt expr)            $
-    tcId con_name                      `thenM` \ (con_expr, con_tau) ->
+    addLocM tcId con                   `thenM` \ (con_expr, _, con_tau) ->
     let
        (_, record_ty)   = tcSplitFunTys con_tau
        (tycon, ty_args) = tcSplitTyConApp record_ty
     in
     ASSERT( isAlgTyCon tycon )
-    unifyTauTy res_ty record_ty          `thenM_`
+    zapExpectedTo res_ty record_ty      `thenM_`
 
        -- Check that the record bindings match the constructor
        -- con_name is syntactically constrained to be a data constructor
-    tcLookupDataCon con_name   `thenM` \ data_con ->
+    tcLookupDataCon con_name           `thenM` \ data_con ->
     let
        bad_fields = badFields rbinds data_con
     in
@@ -403,7 +366,7 @@ tcMonoExpr expr@(RecordCon con_name rbinds) res_ty
        -- Check for missing fields
     checkMissingFields data_con rbinds         `thenM_` 
 
-    returnM (RecordConOut data_con con_expr rbinds')
+    returnM (RecordConOut data_con (L loc con_expr) rbinds')
 
 -- The main complication with RecordUpd is that we need to explicitly
 -- handle the *non-updated* fields.  Consider:
@@ -431,22 +394,22 @@ tcMonoExpr expr@(RecordCon con_name rbinds) res_ty
 --
 -- All this is done in STEP 4 below.
 
-tcMonoExpr expr@(RecordUpd record_expr rbinds) res_ty
+tc_expr expr@(RecordUpd record_expr rbinds) res_ty
   = addErrCtxt (recordUpdCtxt  expr)           $
 
        -- STEP 0
        -- Check that the field names are really field names
     ASSERT( notNull rbinds )
     let 
-       field_names = recBindFields rbinds
+       field_names = map fst rbinds
     in
-    mappM tcLookupGlobal_maybe field_names             `thenM` \ maybe_sel_ids ->
+    mappM (tcLookupGlobalId.unLoc) field_names `thenM` \ sel_ids ->
+       -- The renamer has already checked that they
+       -- are all in scope
     let
-       bad_guys = [ addErrTc (notSelector field_name) 
-                  | (field_name, maybe_sel_id) <- field_names `zip` maybe_sel_ids,
-                     case maybe_sel_id of
-                       Just (AnId sel_id) -> not (isRecordSelector sel_id)
-                       other              -> True
+       bad_guys = [ setSrcSpan loc $ addErrTc (notSelector field_name) 
+                  | (L loc field_name, sel_id) <- field_names `zip` sel_ids,
+                    not (isRecordSelector sel_id)      -- Excludes class ops
                   ]
     in
     checkM (null bad_guys) (sequenceM bad_guys `thenM_` failM) `thenM_`
@@ -455,22 +418,18 @@ tcMonoExpr expr@(RecordUpd record_expr rbinds) res_ty
        -- Figure out the tycon and data cons from the first field name
     let
                -- It's OK to use the non-tc splitters here (for a selector)
-       (Just (AnId sel_id) : _) = maybe_sel_ids
-
-       (_, _, tau)  = tcSplitSigmaTy (idType sel_id)   -- Selectors can be overloaded
-                                                       -- when the data type has a context
-       data_ty      = tcFunArgTy tau                   -- Must succeed since sel_id is a selector
-       tycon        = tcTyConAppTyCon data_ty
-       data_cons    = tyConDataCons tycon
+       sel_id : _   = sel_ids
+       (tycon, _)   = recordSelectorFieldLabel sel_id  -- We've failed already if
+       data_cons    = tyConDataCons tycon              -- it's not a field label
        tycon_tyvars = tyConTyVars tycon                -- The data cons use the same type vars
     in
-    tcInstTyVars VanillaTv tycon_tyvars                `thenM` \ (_, result_inst_tys, inst_env) ->
+    tcInstTyVars tycon_tyvars          `thenM` \ (_, result_inst_tys, inst_env) ->
 
        -- STEP 2
        -- Check that at least one constructor has all the named fields
        -- i.e. has an empty set of bad fields returned by badFields
     checkTc (any (null . badFields rbinds) data_cons)
-           (badFieldsUpd rbinds)               `thenM_`
+           (badFieldsUpd rbinds)       `thenM_`
 
        -- STEP 3
        -- Typecheck the update bindings.
@@ -479,7 +438,7 @@ tcMonoExpr expr@(RecordUpd record_expr rbinds) res_ty
     let
        result_record_ty = mkTyConApp tycon result_inst_tys
     in
-    unifyTauTy res_ty result_record_ty          `thenM_`
+    zapExpectedTo res_ty result_record_ty      `thenM_`
     tcRecordBinds tycon result_inst_tys rbinds `thenM` \ rbinds' ->
 
        -- STEP 4
@@ -489,7 +448,7 @@ tcMonoExpr expr@(RecordUpd record_expr rbinds) res_ty
        -- WARNING: this code assumes that all data_cons in a common tycon
        -- have FieldLabels abstracted over the same tyvars.
     let
-       upd_field_lbls      = map recordSelectorFieldLabel (recBindFields rbinds')
+       upd_field_lbls      = recBindFields rbinds
        con_field_lbls_s    = map dataConFieldLabels data_cons
 
                -- A constructor is only relevant to this process if
@@ -498,20 +457,22 @@ tcMonoExpr expr@(RecordUpd record_expr rbinds) res_ty
        is_relevant con_field_lbls = all (`elem` con_field_lbls) upd_field_lbls
 
        non_upd_field_lbls  = concat relevant_field_lbls_s `minusList` upd_field_lbls
-       common_tyvars       = tyVarsOfTypes (map fieldLabelType non_upd_field_lbls)
+       common_tyvars       = tyVarsOfTypes [ty | (fld,ty,_) <- tyConFields tycon,
+                                                 fld `elem` non_upd_field_lbls]
+       is_common_tv tv = tv `elemVarSet` common_tyvars
 
-       mk_inst_ty (tyvar, result_inst_ty) 
-         | tyvar `elemVarSet` common_tyvars = returnM result_inst_ty   -- Same as result type
-         | otherwise                        = newTyVarTy liftedTypeKind        -- Fresh type
+       mk_inst_ty tv result_inst_ty 
+         | is_common_tv tv = returnM result_inst_ty            -- Same as result type
+         | otherwise       = newTyFlexiVarTy (tyVarKind tv)    -- Fresh type, of correct kind
     in
-    mappM mk_inst_ty (zip tycon_tyvars result_inst_tys)        `thenM` \ inst_tys ->
+    zipWithM mk_inst_ty tycon_tyvars result_inst_tys   `thenM` \ inst_tys ->
 
        -- STEP 5
        -- Typecheck the expression to be updated
     let
        record_ty = mkTyConApp tycon inst_tys
     in
-    tcMonoExpr record_expr record_ty           `thenM` \ record_expr' ->
+    tcCheckRho record_expr record_ty           `thenM` \ record_expr' ->
 
        -- STEP 6
        -- Figure out the LIE we need.  We have to generate some 
@@ -521,7 +482,7 @@ tcMonoExpr expr@(RecordUpd record_expr rbinds) res_ty
        -- What dictionaries do we need?  
        -- We just take the context of the type constructor
     let
-       theta' = substTheta inst_env (tyConTheta tycon)
+       theta' = substTheta inst_env (tyConStupidTheta tycon)
     in
     newDicts RecordUpdOrigin theta'    `thenM` \ dicts ->
     extendLIEs dicts                   `thenM_`
@@ -540,69 +501,69 @@ tcMonoExpr expr@(RecordUpd record_expr rbinds) res_ty
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcMonoExpr (ArithSeqIn seq@(From expr)) res_ty
-  = unifyListTy res_ty                                 `thenM` \ elt_ty ->  
-    tcMonoExpr expr elt_ty                     `thenM` \ expr' ->
+tc_expr (ArithSeqIn seq@(From expr)) res_ty
+  = zapToListTy res_ty                                 `thenM` \ elt_ty ->  
+    tcCheckRho expr elt_ty                     `thenM` \ expr' ->
 
     newMethodFromName (ArithSeqOrigin seq) 
                      elt_ty enumFromName       `thenM` \ enum_from ->
 
-    returnM (ArithSeqOut (HsVar enum_from) (From expr'))
+    returnM (ArithSeqOut (nlHsVar enum_from) (From expr'))
 
-tcMonoExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromThen expr1 expr2)) res_ty
+tc_expr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromThen expr1 expr2)) res_ty
   = addErrCtxt (arithSeqCtxt in_expr) $ 
-    unifyListTy  res_ty                                `thenM`    \ elt_ty ->  
-    tcMonoExpr expr1 elt_ty                            `thenM`    \ expr1' ->
-    tcMonoExpr expr2 elt_ty                            `thenM`    \ expr2' ->
+    zapToListTy  res_ty                                `thenM`    \ elt_ty ->  
+    tcCheckRho expr1 elt_ty                            `thenM`    \ expr1' ->
+    tcCheckRho expr2 elt_ty                            `thenM`    \ expr2' ->
     newMethodFromName (ArithSeqOrigin seq) 
                      elt_ty enumFromThenName           `thenM` \ enum_from_then ->
 
-    returnM (ArithSeqOut (HsVar enum_from_then) (FromThen expr1' expr2'))
+    returnM (ArithSeqOut (nlHsVar enum_from_then) (FromThen expr1' expr2'))
 
 
-tcMonoExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromTo expr1 expr2)) res_ty
+tc_expr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromTo expr1 expr2)) res_ty
   = addErrCtxt (arithSeqCtxt in_expr) $
-    unifyListTy  res_ty                                `thenM`    \ elt_ty ->  
-    tcMonoExpr expr1 elt_ty                            `thenM`    \ expr1' ->
-    tcMonoExpr expr2 elt_ty                            `thenM`    \ expr2' ->
+    zapToListTy  res_ty                                `thenM`    \ elt_ty ->  
+    tcCheckRho expr1 elt_ty                            `thenM`    \ expr1' ->
+    tcCheckRho expr2 elt_ty                            `thenM`    \ expr2' ->
     newMethodFromName (ArithSeqOrigin seq) 
                      elt_ty enumFromToName             `thenM` \ enum_from_to ->
 
-    returnM (ArithSeqOut (HsVar enum_from_to) (FromTo expr1' expr2'))
+    returnM (ArithSeqOut (nlHsVar enum_from_to) (FromTo expr1' expr2'))
 
-tcMonoExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromThenTo expr1 expr2 expr3)) res_ty
+tc_expr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromThenTo expr1 expr2 expr3)) res_ty
   = addErrCtxt  (arithSeqCtxt in_expr) $
-    unifyListTy  res_ty                                `thenM`    \ elt_ty ->  
-    tcMonoExpr expr1 elt_ty                            `thenM`    \ expr1' ->
-    tcMonoExpr expr2 elt_ty                            `thenM`    \ expr2' ->
-    tcMonoExpr expr3 elt_ty                            `thenM`    \ expr3' ->
+    zapToListTy  res_ty                                `thenM`    \ elt_ty ->  
+    tcCheckRho expr1 elt_ty                            `thenM`    \ expr1' ->
+    tcCheckRho expr2 elt_ty                            `thenM`    \ expr2' ->
+    tcCheckRho expr3 elt_ty                            `thenM`    \ expr3' ->
     newMethodFromName (ArithSeqOrigin seq) 
                      elt_ty enumFromThenToName         `thenM` \ eft ->
 
-    returnM (ArithSeqOut (HsVar eft) (FromThenTo expr1' expr2' expr3'))
+    returnM (ArithSeqOut (nlHsVar eft) (FromThenTo expr1' expr2' expr3'))
 
-tcMonoExpr in_expr@(PArrSeqIn seq@(FromTo expr1 expr2)) res_ty
+tc_expr in_expr@(PArrSeqIn seq@(FromTo expr1 expr2)) res_ty
   = addErrCtxt (parrSeqCtxt in_expr) $
-    unifyPArrTy  res_ty                                `thenM`    \ elt_ty ->  
-    tcMonoExpr expr1 elt_ty                            `thenM`    \ expr1' ->
-    tcMonoExpr expr2 elt_ty                            `thenM`    \ expr2' ->
+    zapToTyConApp parrTyCon res_ty                             `thenM`    \ [elt_ty] ->  
+    tcCheckRho expr1 elt_ty                            `thenM`    \ expr1' ->
+    tcCheckRho expr2 elt_ty                            `thenM`    \ expr2' ->
     newMethodFromName (PArrSeqOrigin seq) 
                      elt_ty enumFromToPName            `thenM` \ enum_from_to ->
 
-    returnM (PArrSeqOut (HsVar enum_from_to) (FromTo expr1' expr2'))
+    returnM (PArrSeqOut (nlHsVar enum_from_to) (FromTo expr1' expr2'))
 
-tcMonoExpr in_expr@(PArrSeqIn seq@(FromThenTo expr1 expr2 expr3)) res_ty
+tc_expr in_expr@(PArrSeqIn seq@(FromThenTo expr1 expr2 expr3)) res_ty
   = addErrCtxt  (parrSeqCtxt in_expr) $
-    unifyPArrTy  res_ty                                `thenM`    \ elt_ty ->  
-    tcMonoExpr expr1 elt_ty                            `thenM`    \ expr1' ->
-    tcMonoExpr expr2 elt_ty                            `thenM`    \ expr2' ->
-    tcMonoExpr expr3 elt_ty                            `thenM`    \ expr3' ->
+    zapToTyConApp parrTyCon res_ty                             `thenM`    \ [elt_ty] ->  
+    tcCheckRho expr1 elt_ty                            `thenM`    \ expr1' ->
+    tcCheckRho expr2 elt_ty                            `thenM`    \ expr2' ->
+    tcCheckRho expr3 elt_ty                            `thenM`    \ expr3' ->
     newMethodFromName (PArrSeqOrigin seq)
                      elt_ty enumFromThenToPName        `thenM` \ eft ->
 
-    returnM (PArrSeqOut (HsVar eft) (FromThenTo expr1' expr2' expr3'))
+    returnM (PArrSeqOut (nlHsVar eft) (FromThenTo expr1' expr2' expr3'))
 
-tcMonoExpr (PArrSeqIn _) _ 
+tc_expr (PArrSeqIn _) _ 
   = panic "TcExpr.tcMonoExpr: Infinite parallel array!"
     -- the parser shouldn't have generated it and the renamer shouldn't have
     -- let it through
@@ -618,45 +579,10 @@ tcMonoExpr (PArrSeqIn _) _
 \begin{code}
 #ifdef GHCI    /* Only if bootstrapped */
        -- Rename excludes these cases otherwise
-
-tcMonoExpr (HsSplice n expr loc) res_ty = addSrcLoc loc (tcSpliceExpr n expr res_ty)
-  
-tcMonoExpr (HsBracket brack loc) res_ty
-  = addSrcLoc loc                      $
-    getStage                           `thenM` \ level ->
-    case bracketOK level of {
-       Nothing         -> failWithTc (illegalBracket level) ;
-       Just next_level ->
-
-       -- Typecheck expr to make sure it is valid,
-       -- but throw away the results.  We'll type check
-       -- it again when we actually use it.
-    newMutVar []                       `thenM` \ pending_splices ->
-    getLIEVar                          `thenM` \ lie_var ->
-
-    setStage (Brack next_level pending_splices lie_var) (
-       getLIE (tcBracket brack)
-    )                                  `thenM` \ (meta_ty, lie) ->
-    tcSimplifyBracket lie              `thenM_`  
-
-    unifyTauTy res_ty meta_ty          `thenM_`
-
-       -- Return the original expression, not the type-decorated one
-    readMutVar pending_splices         `thenM` \ pendings ->
-    returnM (HsBracketOut brack pendings)
-    }
-
-tcMonoExpr (HsReify (Reify flavour name)) res_ty
-  = addErrCtxt (ptext SLIT("At the reification of") <+> ppr name)      $
-    tcMetaTy  tycon_name       `thenM` \ reify_ty ->
-    unifyTauTy res_ty reify_ty `thenM_`
-    returnM (HsReify (ReifyOut flavour name))
-  where
-    tycon_name = case flavour of
-                  ReifyDecl -> DsMeta.decTyConName
-                  ReifyType -> DsMeta.typTyConName
-                  ReifyFixity -> pprPanic "tcMonoExpr: cant do reifyFixity yet" (ppr name)
-#endif GHCI
+tc_expr (HsSpliceE splice) res_ty = tcSpliceExpr splice res_ty
+tc_expr (HsBracket brack)  res_ty = do { e <- tcBracket brack res_ty
+                                       ; return (unLoc e) }
+#endif /* GHCI */
 \end{code}
 
 
@@ -667,7 +593,7 @@ tcMonoExpr (HsReify (Reify flavour name)) res_ty
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcMonoExpr other _ = pprPanic "tcMonoExpr" (ppr other)
+tc_expr other _ = pprPanic "tcMonoExpr" (ppr other)
 \end{code}
 
 
@@ -679,41 +605,108 @@ tcMonoExpr other _ = pprPanic "tcMonoExpr" (ppr other)
 
 \begin{code}
 
-tcApp :: RenamedHsExpr -> [RenamedHsExpr]      -- Function and args
-      -> TcType                                        -- Expected result type of application
-      -> TcM TcExpr                            -- Translated fun and args
+tcApp :: LHsExpr Name -> [LHsExpr Name]        -- Function and args
+      -> Expected TcRhoType                    -- Expected result type of application
+      -> TcM (HsExpr TcId)                     -- Translated fun and args
 
-tcApp (HsApp e1 e2) args res_ty 
+tcApp (L _ (HsApp e1 e2)) args res_ty 
   = tcApp e1 (e2:args) res_ty          -- Accumulate the arguments
 
 tcApp fun args res_ty
-  =    -- First type-check the function
-    tcExpr_id fun                              `thenM` \ (fun', fun_ty) ->
-
-    addErrCtxt (wrongArgsCtxt "too many" fun args) (
-       traceTc (text "tcApp" <+> (ppr fun $$ ppr fun_ty))      `thenM_`
-       split_fun_ty fun_ty (length args)
-    )                                          `thenM` \ (expected_arg_tys, actual_result_ty) ->
-
-       -- Now typecheck the args
-    mappM (tcArg fun)
-         (zip3 args expected_arg_tys [1..])    `thenM` \ args' ->
-
-       -- Unify with expected result after type-checking the args
-       -- so that the info from args percolates to actual_result_ty.
-       -- This is when we might detect a too-few args situation.
-       -- (One can think of cases when the opposite order would give
-       -- a better error message.)
-    addErrCtxtM (checkArgsCtxt fun args res_ty actual_result_ty)
-                 (tcSubExp res_ty actual_result_ty)    `thenM` \ co_fn ->
-
-    returnM (co_fn <$> foldl HsApp fun' args') 
-
+  = do { (fun', fun_tvs, fun_tau) <- tcFun fun         -- Type-check the function
+
+       -- Extract its argument types
+       ; (expected_arg_tys, actual_res_ty)
+             <- addErrCtxt (wrongArgsCtxt "too many" fun args) $ do
+                { traceTc (text "tcApp" <+> (ppr fun $$ ppr fun_tau))
+                ; unifyFunTys (length args) fun_tau }
+
+
+       ; case res_ty of
+           Check _ -> do       -- Connect to result type first
+                               -- See Note [Push result type in]
+               { co_fn    <- tcResult fun args res_ty actual_res_ty
+               ; the_app' <- tcArgs fun fun' args expected_arg_tys
+               ; traceTc (text "tcApp: check" <+> vcat [ppr fun <+> ppr args,
+                                                        ppr the_app', ppr actual_res_ty])
+               ; returnM (co_fn <$> the_app') }
+
+           Infer _ -> do       -- Type check args first, then
+                               -- refine result type, then do tcResult
+               { the_app'       <- tcArgs fun fun' args expected_arg_tys
+               ; subst          <- refineTyVars fun_tvs
+               ; let actual_res_ty' = substTy subst actual_res_ty
+               ; co_fn          <- tcResult fun args res_ty actual_res_ty'
+               ; traceTc (text "tcApp: infer" <+> vcat [ppr fun <+> ppr args, ppr the_app',
+                                                        ppr actual_res_ty, ppr actual_res_ty'])
+               ; returnM (co_fn <$> the_app') }
+       }
+
+--     Note [Push result type in]
+--
+-- Unify with expected result before (was: after) type-checking the args
+-- so that the info from res_ty (was: args) percolates to args (was actual_res_ty).
+-- This is when we might detect a too-few args situation.
+-- (One can think of cases when the opposite order would give
+-- a better error message.)
+-- [March 2003: I'm experimenting with putting this first.  Here's an 
+--             example where it actually makes a real difference
+--    class C t a b | t a -> b
+--    instance C Char a Bool
+--
+--    data P t a = forall b. (C t a b) => MkP b
+--    data Q t   = MkQ (forall a. P t a)
 
+--    f1, f2 :: Q Char;
+--    f1 = MkQ (MkP True)
+--    f2 = MkQ (MkP True :: forall a. P Char a)
+--
+-- With the change, f1 will type-check, because the 'Char' info from
+-- the signature is propagated into MkQ's argument. With the check
+-- in the other order, the extra signature in f2 is reqd.]
+
+----------------
+tcFun :: LHsExpr Name -> TcM (LHsExpr TcId, [TcTyVar], TcRhoType)
+-- Instantiate the function, returning the type variables used
+-- If the function isn't simple, infer its type, and return no 
+-- type variables
+tcFun (L loc (HsVar f)) = setSrcSpan loc $ do
+                         { (fun', tvs, fun_tau) <- tcId f
+                         ; return (L loc fun', tvs, fun_tau) }
+tcFun fun = do { (fun', fun_tau) <- tcInfer (tcMonoExpr fun)
+              ; return (fun', [], fun_tau) }
+
+----------------
+tcArgs :: LHsExpr Name                         -- The function (for error messages)
+       -> LHsExpr TcId                         -- The function (to build into result)
+       -> [LHsExpr Name] -> [TcSigmaType]      -- Actual arguments and expected arg types
+       -> TcM (HsExpr TcId)                    -- Resulting application
+
+tcArgs fun fun' args expected_arg_tys
+  = do         { args' <- mappM (tcArg fun) (zip3 args expected_arg_tys [1..])
+       ; return (unLoc (foldl mkHsApp fun' args')) }
+
+tcArg :: LHsExpr Name                          -- The function (for error messages)
+       -> (LHsExpr Name, TcSigmaType, Int)     -- Actual argument and expected arg type
+       -> TcM (LHsExpr TcId)                   -- Resulting argument
+tcArg fun (arg, ty, arg_no) = addErrCtxt (funAppCtxt fun arg arg_no)
+                                        (tcCheckSigma arg ty)
+
+----------------
+tcResult fun args res_ty actual_res_ty
+  = addErrCtxtM (checkArgsCtxt fun args res_ty actual_res_ty)
+               (tcSubExp res_ty actual_res_ty)
+
+----------------
 -- If an error happens we try to figure out whether the
 -- function has been given too many or too few arguments,
--- and say so
-checkArgsCtxt fun args expected_res_ty actual_res_ty tidy_env
+-- and say so.
+-- The ~(Check...) is because in the Infer case the tcSubExp 
+-- definitely won't fail, so we can be certain we're in the Check branch
+checkArgsCtxt fun args (Infer _) actual_res_ty tidy_env
+  = return (tidy_env, ptext SLIT("Urk infer"))
+
+checkArgsCtxt fun args (Check expected_res_ty) actual_res_ty tidy_env
   = zonkTcType expected_res_ty   `thenM` \ exp_ty' ->
     zonkTcType actual_res_ty     `thenM` \ act_ty' ->
     let
@@ -730,31 +723,6 @@ checkArgsCtxt fun args expected_res_ty actual_res_ty tidy_env
              | otherwise                   = appCtxt fun args
     in
     returnM (env2, message)
-
-
-split_fun_ty :: TcType         -- The type of the function
-            -> Int             -- Number of arguments
-            -> TcM ([TcType],  -- Function argument types
-                    TcType)    -- Function result types
-
-split_fun_ty fun_ty 0 
-  = returnM ([], fun_ty)
-
-split_fun_ty fun_ty n
-  =    -- Expect the function to have type A->B
-    unifyFunTy fun_ty          `thenM` \ (arg_ty, res_ty) ->
-    split_fun_ty res_ty (n-1)  `thenM` \ (arg_tys, final_res_ty) ->
-    returnM (arg_ty:arg_tys, final_res_ty)
-\end{code}
-
-\begin{code}
-tcArg :: RenamedHsExpr                         -- The function (for error messages)
-      -> (RenamedHsExpr, TcSigmaType, Int)     -- Actual argument and expected arg type
-      -> TcM TcExpr                            -- Resulting argument and LIE
-
-tcArg the_fun (arg, expected_arg_ty, arg_no)
-  = addErrCtxt (funAppCtxt the_fun arg arg_no) $
-    tcExpr arg expected_arg_ty
 \end{code}
 
 
@@ -787,80 +755,110 @@ This gets a bit less sharing, but
        b) perhaps fewer separated lambdas
 
 \begin{code}
-tcId :: Name -> TcM (TcExpr, TcType)
-tcId name      -- Look up the Id and instantiate its type
-  = tcLookupIdLvl name                 `thenM` \ (id, bind_lvl) ->
+tcId :: Name -> TcM (HsExpr TcId, [TcTyVar], TcRhoType)
+       -- Return the type variables at which the function
+       -- is instantiated, as well as the translated variable and its type
+
+tcId id_name   -- Look up the Id and instantiate its type
+  = tcLookup id_name   `thenM` \ thing ->
+    case thing of {
+       AGlobal (ADataCon con)  -- Similar, but instantiate the stupid theta too
+         -> do { (expr, tvs, tau) <- instantiate (dataConWrapId con)
+               ; tcInstStupidTheta con (mkTyVarTys tvs)
+               -- Remember to chuck in the constraints from the "silly context"
+               ; return (expr, tvs, tau) }
+
+    ;  AGlobal (AnId id) -> instantiate id
+               -- A global cannot possibly be ill-staged
+               -- nor does it need the 'lifting' treatment
+
+    ;  ATcId id th_level proc_level 
+         -> do { checkProcLevel id proc_level
+               ; tc_local_id id th_level }
+
+       -- THis 
+    ;  other -> failWithTc (ppr other <+> ptext SLIT("used where a value identifer was expected"))
+    }
+  where
 
-       -- Check for cross-stage lifting
-#ifdef GHCI
-    getStage                           `thenM` \ use_stage -> 
-    case use_stage of
-      Brack use_lvl ps_var lie_var
-       | use_lvl > bind_lvl && not (isExternalName name)
-       ->      -- E.g. \x -> [| h x |]
-                       -- We must behave as if the reference to x was
+#ifndef GHCI
+    tc_local_id id th_bind_lvl                 -- Non-TH case
+       = instantiate id
+
+#else /* GHCI and TH is on */
+    tc_local_id id th_bind_lvl                 -- TH case
+       =       -- Check for cross-stage lifting
+         getStage                              `thenM` \ use_stage -> 
+         case use_stage of
+             Brack use_lvl ps_var lie_var
+               | use_lvl > th_bind_lvl 
+               -> if isExternalName id_name then       
+                       -- Top-level identifiers in this module,
+                       -- (which have External Names)
+                       -- are just like the imported case:
+                       -- no need for the 'lifting' treatment
+                       -- E.g.  this is fine:
+                       --   f x = x
+                       --   g y = [| f 3 |]
+                       -- But we do need to put f into the keep-alive
+                       -- set, because after desugaring the code will
+                       -- only mention f's *name*, not f itself.
+                       keepAliveTc id_name     `thenM_` 
+                       instantiate id
+
+                  else -- Nested identifiers, such as 'x' in
+                       -- E.g. \x -> [| h x |]
+                       -- We must behave as if the reference to x was
                        --      h $(lift x)     
                        -- We use 'x' itself as the splice proxy, used by 
-                       -- the desugarer to stitch it all back together
-                       -- NB: isExernalName is true of top level things, 
-                       -- and false of nested bindings
-       
-       let
-           id_ty = idType id
-       in
-       checkTc (isTauTy id_ty) (polySpliceErr id)      `thenM_` 
-                   -- If x is polymorphic, its occurrence sites might
-                   -- have different instantiations, so we can't use plain
-                   -- 'x' as the splice proxy name.  I don't know how to 
-                   -- solve this, and it's probably unimportant, so I'm
-                   -- just going to flag an error for now
-
-       setLIEVar lie_var       (
-       newMethodFromName orig id_ty DsMeta.liftName    `thenM` \ lift ->
-               -- Put the 'lift' constraint into the right LIE
-       
-       -- Update the pending splices
-        readMutVar ps_var                      `thenM` \ ps ->
-        writeMutVar ps_var ((name, HsApp (HsVar lift) (HsVar id)) : ps)        `thenM_`
-
-       returnM (HsVar id, id_ty))
-
-      other -> 
-       let
-          use_lvl = metaLevel use_stage
-       in
-       checkTc (wellStaged bind_lvl use_lvl)
-               (badStageErr id bind_lvl use_lvl)       `thenM_`
-#endif
-       -- This is the bit that handles the no-Template-Haskell case
-       case isDataConWrapId_maybe id of
-               Nothing       -> loop (HsVar id) (idType id)
-               Just data_con -> inst_data_con id data_con
-
-  where
-    orig = OccurrenceOf name
-
-    loop (HsVar fun_id) fun_ty
+                       -- the desugarer to stitch it all back together.
+                       -- If 'x' occurs many times we may get many identical
+                       -- bindings of the same splice proxy, but that doesn't
+                       -- matter, although it's a mite untidy.
+                  let
+                      id_ty = idType id
+                  in
+                  checkTc (isTauTy id_ty)      (polySpliceErr id)      `thenM_` 
+                      -- If x is polymorphic, its occurrence sites might
+                      -- have different instantiations, so we can't use plain
+                      -- 'x' as the splice proxy name.  I don't know how to 
+                      -- solve this, and it's probably unimportant, so I'm
+                      -- just going to flag an error for now
+   
+                  setLIEVar lie_var    (
+                  newMethodFromName orig id_ty DsMeta.liftName `thenM` \ lift ->
+                          -- Put the 'lift' constraint into the right LIE
+          
+                  -- Update the pending splices
+                  readMutVar ps_var                    `thenM` \ ps ->
+                  writeMutVar ps_var ((id_name, nlHsApp (nlHsVar lift) (nlHsVar id)) : ps)     `thenM_`
+          
+                  returnM (HsVar id, [], id_ty))
+
+             other -> 
+               checkWellStaged (quotes (ppr id)) th_bind_lvl use_stage `thenM_`
+               instantiate id
+#endif /* GHCI */
+
+    instantiate :: TcId -> TcM (HsExpr TcId, [TcTyVar], TcRhoType)
+    instantiate fun_id = loop (HsVar fun_id) [] (idType fun_id)
+
+    loop (HsVar fun_id) tvs fun_ty
        | want_method_inst fun_ty
-       = tcInstType VanillaTv fun_ty           `thenM` \ (tyvars, theta, tau) ->
+       = tcInstType fun_ty             `thenM` \ (tyvars, theta, tau) ->
          newMethodWithGivenTy orig fun_id 
                (mkTyVarTys tyvars) theta tau   `thenM` \ meth_id ->
-         loop (HsVar meth_id) tau
+         loop (HsVar meth_id) (tvs ++ tyvars) tau
 
-    loop fun fun_ty 
+    loop fun tvs fun_ty 
        | isSigmaTy fun_ty
-       = tcInstCall orig fun_ty        `thenM` \ (inst_fn, tau) ->
-         loop (inst_fn fun) tau
+       = tcInstCall orig fun_ty        `thenM` \ (inst_fn, new_tvs, tau) ->
+         loop (inst_fn <$> fun) (tvs ++ new_tvs) tau
 
        | otherwise
-       = returnM (fun, fun_ty)
+       = returnM (fun, tvs, fun_ty)
 
-    want_method_inst fun_ty 
-       | opt_NoMethodSharing = False   
-       | otherwise           = case tcSplitSigmaTy fun_ty of
-                                 (_,[],_)    -> False  -- Not overloaded
-                                 (_,theta,_) -> not (any isLinearPred theta)
-       -- This is a slight hack.
+       --      Hack Alert (want_method_inst)!
        -- If   f :: (%x :: T) => Int -> Int
        -- Then if we have two separate calls, (f 3, f 4), we cannot
        -- make a method constraint that then gets shared, thus:
@@ -868,32 +866,15 @@ tcId name -- Look up the Id and instantiate its type
        -- because that loses the linearity of the constraint.
        -- The simplest thing to do is never to construct a method constraint
        -- in the first place that has a linear implicit parameter in it.
+    want_method_inst fun_ty 
+       | opt_NoMethodSharing = False   
+       | otherwise           = case tcSplitSigmaTy fun_ty of
+                                 (_,[],_)    -> False  -- Not overloaded
+                                 (_,theta,_) -> not (any isLinearPred theta)
 
-       -- We treat data constructors differently, because we have to generate
-       -- constraints for their silly theta, which no longer appears in
-       -- the type of dataConWrapId.  It's dual to TcPat.tcConstructor
-    inst_data_con id data_con
-      = tcInstDataCon orig data_con    `thenM` \ (ty_args, ex_dicts, arg_tys, result_ty, _) ->
-       extendLIEs ex_dicts             `thenM_`
-       returnM (mkHsDictApp (mkHsTyApp (HsVar id) ty_args) (map instToId ex_dicts), 
-                mkFunTys arg_tys result_ty)
-\end{code}
-
-Typecheck expression which in most cases will be an Id.
-The expression can return a higher-ranked type, such as
-       (forall a. a->a) -> Int
-so we must create a HoleTyVarTy to pass in as the expected tyvar.
-
-\begin{code}
-tcExpr_id :: RenamedHsExpr -> TcM (TcExpr, TcType)
-tcExpr_id (HsVar name) = tcId name
-tcExpr_id expr         = newHoleTyVarTy                        `thenM` \ id_ty ->
-                        tcMonoExpr expr id_ty          `thenM` \ expr' ->
-                        readHoleResult id_ty           `thenM` \ id_ty' ->
-                        returnM (expr', id_ty') 
+    orig = OccurrenceOf id_name
 \end{code}
 
-
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection{Record bindings}
@@ -921,39 +902,39 @@ This extends OK when the field types are universally quantified.
 tcRecordBinds
        :: TyCon                -- Type constructor for the record
        -> [TcType]             -- Args of this type constructor
-       -> RenamedRecordBinds
-       -> TcM TcRecordBinds
+       -> HsRecordBinds Name
+       -> TcM (HsRecordBinds TcId)
 
 tcRecordBinds tycon ty_args rbinds
   = mappM do_bind rbinds
   where
-    tenv = mkTopTyVarSubst (tyConTyVars tycon) ty_args
+    tenv = zipTopTvSubst (tyConTyVars tycon) ty_args
 
-    do_bind (field_lbl_name, rhs)
-      = addErrCtxt (fieldCtxt field_lbl_name)  $
-           tcLookupId field_lbl_name           `thenM` \ sel_id ->
+    do_bind (L loc field_lbl, rhs)
+      = addErrCtxt (fieldCtxt field_lbl)       $
        let
-           field_lbl = recordSelectorFieldLabel sel_id
-           field_ty  = substTy tenv (fieldLabelType field_lbl)
+           field_ty  = tyConFieldType tycon field_lbl
+           field_ty' = substTy tenv field_ty
        in
+       tcCheckSigma rhs field_ty'              `thenM` \ rhs' ->
+        tcLookupId field_lbl                   `thenM` \ sel_id ->
        ASSERT( isRecordSelector sel_id )
+       returnM (L loc sel_id, rhs')
+
+tyConFieldType :: TyCon -> FieldLabel -> Type
+tyConFieldType tycon field_lbl
+  = case [ty | (f,ty,_) <- tyConFields tycon, f == field_lbl] of
+       (ty:other) -> ASSERT( null other) ty
                -- This lookup and assertion will surely succeed, because
                -- we check that the fields are indeed record selectors
                -- before calling tcRecordBinds
-       ASSERT2( fieldLabelTyCon field_lbl == tycon, ppr field_lbl )
-               -- The caller of tcRecordBinds has already checked
-               -- that all the fields come from the same type
-
-       tcExpr rhs field_ty                     `thenM` \ rhs' ->
-
-       returnM (sel_id, rhs')
 
 badFields rbinds data_con
   = filter (not . (`elem` field_names)) (recBindFields rbinds)
   where
-    field_names = map fieldLabelName (dataConFieldLabels data_con)
+    field_names = dataConFieldLabels data_con
 
-checkMissingFields :: DataCon -> RenamedRecordBinds -> TcM ()
+checkMissingFields :: DataCon -> HsRecordBinds Name -> TcM ()
 checkMissingFields data_con rbinds
   | null field_labels  -- Not declared as a record;
                        -- But C{} is still valid if no strict fields
@@ -975,12 +956,12 @@ checkMissingFields data_con rbinds
     missing_s_fields
        = [ fl | (fl, str) <- field_info,
                 isMarkedStrict str,
-                not (fieldLabelName fl `elem` field_names_used)
+                not (fl `elem` field_names_used)
          ]
     missing_ns_fields
        = [ fl | (fl, str) <- field_info,
                 not (isMarkedStrict str),
-                not (fieldLabelName fl `elem` field_names_used)
+                not (fl `elem` field_names_used)
          ]
 
     field_names_used = recBindFields rbinds
@@ -990,25 +971,22 @@ checkMissingFields data_con rbinds
                          field_labels
                          field_strs
 
-    field_strs = dropList ex_theta (dataConStrictMarks data_con)
-       -- The 'drop' is because dataConStrictMarks
-       -- includes the existential dictionaries
-    (_, _, _, ex_theta, _, _) = dataConSig data_con
+    field_strs = dataConStrictMarks data_con
 \end{code}
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{@tcMonoExprs@ typechecks a {\em list} of expressions}
+\subsection{@tcCheckRhos@ typechecks a {\em list} of expressions}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcMonoExprs :: [RenamedHsExpr] -> [TcType] -> TcM [TcExpr]
+tcCheckRhos :: [LHsExpr Name] -> [TcType] -> TcM [LHsExpr TcId]
 
-tcMonoExprs [] [] = returnM []
-tcMonoExprs (expr:exprs) (ty:tys)
- = tcMonoExpr  expr  ty                `thenM` \ expr' ->
-   tcMonoExprs exprs tys       `thenM` \ exprs' ->
+tcCheckRhos [] [] = returnM []
+tcCheckRhos (expr:exprs) (ty:tys)
+ = tcCheckRho  expr  ty                `thenM` \ expr' ->
+   tcCheckRhos exprs tys       `thenM` \ exprs' ->
    returnM (expr':exprs')
 \end{code}
 
@@ -1022,16 +1000,9 @@ tcMonoExprs (expr:exprs) (ty:tys)
 Overloaded literals.
 
 \begin{code}
-tcLit :: HsLit -> TcType -> TcM TcExpr
-tcLit (HsLitLit s _) res_ty
-  = tcLookupClass cCallableClassName                   `thenM` \ cCallableClass ->
-    newDicts (LitLitOrigin (unpackFS s))
-            [mkClassPred cCallableClass [res_ty]]      `thenM` \ dicts ->
-    extendLIEs dicts                                   `thenM_`
-    returnM (HsLit (HsLitLit s res_ty))
-
+tcLit :: HsLit -> Expected TcRhoType -> TcM (HsExpr TcId)
 tcLit lit res_ty 
-  = unifyTauTy res_ty (hsLitType lit)          `thenM_`
+  = zapExpectedTo res_ty (hsLitType lit)               `thenM_`
     returnM (HsLit lit)
 \end{code}
 
@@ -1047,12 +1018,6 @@ Boring and alphabetical:
 arithSeqCtxt expr
   = hang (ptext SLIT("In an arithmetic sequence:")) 4 (ppr expr)
 
-
-badStageErr id bind_lvl use_lvl
-  = ptext SLIT("Stage error:") <+> quotes (ppr id) <+> 
-       hsep   [ptext SLIT("is bound at stage") <+> ppr bind_lvl,
-               ptext SLIT("but used at stage") <+> ppr use_lvl]
-
 parrSeqCtxt expr
   = hang (ptext SLIT("In a parallel array sequence:")) 4 (ppr expr)
 
@@ -1062,10 +1027,6 @@ caseCtxt expr
 caseScrutCtxt expr
   = hang (ptext SLIT("In the scrutinee of a case expression:")) 4 (ppr expr)
 
-exprSigCtxt expr
-  = hang (ptext SLIT("When checking the type signature of the expression:"))
-        4 (ppr expr)
-
 exprCtxt expr
   = hang (ptext SLIT("In the expression:")) 4 (ppr expr)
 
@@ -1086,18 +1047,10 @@ parrCtxt expr
 predCtxt expr
   = hang (ptext SLIT("In the predicate expression:")) 4 (ppr expr)
 
-illegalBracket level
-  = ptext SLIT("Illegal bracket at level") <+> ppr level
-
 appCtxt fun args
   = ptext SLIT("In the application") <+> quotes (ppr the_app)
   where
-    the_app = foldl HsApp fun args     -- Used in error messages
-
-lurkingRank2Err fun fun_ty
-  = hang (hsep [ptext SLIT("Illegal use of"), quotes (ppr fun)])
-        4 (vcat [ptext SLIT("It is applied to too few arguments"),  
-                 ptext SLIT("so that the result type has for-alls in it:") <+> ppr fun_ty])
+    the_app = foldl mkHsApp fun args   -- Used in error messages
 
 badFieldsUpd rbinds
   = hang (ptext SLIT("No constructor has all these fields:"))
@@ -1120,21 +1073,22 @@ missingStrictFields con fields
     header = ptext SLIT("Constructor") <+> quotes (ppr con) <+> 
             ptext SLIT("does not have the required strict field(s)") 
          
-
 missingFields :: DataCon -> [FieldLabel] -> SDoc
 missingFields con fields
   = ptext SLIT("Fields of") <+> quotes (ppr con) <+> ptext SLIT("not initialised:") 
        <+> pprWithCommas ppr fields
 
-polySpliceErr :: Id -> SDoc
-polySpliceErr id
-  = ptext SLIT("Can't splice the polymorphic local variable") <+> quotes (ppr id)
-
 wrongArgsCtxt too_many_or_few fun args
   = hang (ptext SLIT("Probable cause:") <+> quotes (ppr fun)
                    <+> ptext SLIT("is applied to") <+> text too_many_or_few 
                    <+> ptext SLIT("arguments in the call"))
         4 (parens (ppr the_app))
   where
-    the_app = foldl HsApp fun args     -- Used in error messages
+    the_app = foldl mkHsApp fun args   -- Used in error messages
+
+#ifdef GHCI
+polySpliceErr :: Id -> SDoc
+polySpliceErr id
+  = ptext SLIT("Can't splice the polymorphic local variable") <+> quotes (ppr id)
+#endif
 \end{code}