relaxed instance termination test
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcInstDcls.lhs
index 59d04eb..3fec58d 100644 (file)
@@ -4,81 +4,45 @@
 \section[TcInstDecls]{Typechecking instance declarations}
 
 \begin{code}
-module TcInstDcls ( tcInstDecls1, tcInstDecls2, tcAddDeclCtxt ) where
+module TcInstDcls ( tcInstDecls1, tcInstDecls2 ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-
-import CmdLineOpts     ( DynFlag(..), dopt )
-
-import HsSyn           ( HsDecl(..), InstDecl(..), TyClDecl(..), HsType(..),
-                         MonoBinds(..), HsExpr(..),  HsLit(..), Sig(..), HsTyVarBndr(..),
-                         andMonoBindList, collectMonoBinders, isClassDecl, toHsType
-                       )
-import RnHsSyn         ( RenamedHsBinds, RenamedInstDecl, RenamedHsDecl, 
-                         RenamedMonoBinds, RenamedTyClDecl, RenamedHsType, 
-                         extractHsTyVars, maybeGenericMatch
-                       )
-import TcHsSyn         ( TcMonoBinds, mkHsConApp )
-import TcBinds         ( tcSpecSigs )
-import TcClassDcl      ( tcMethodBind, badMethodErr )
-import TcMonad       
-import TcType          ( tcInstType )
-import Inst            ( InstOrigin(..),
-                         newDicts, instToId,
-                         LIE, mkLIE, emptyLIE, plusLIE, plusLIEs )
+import HsSyn
+import TcBinds         ( mkPragFun, tcPrags, badBootDeclErr )
+import TcClassDcl      ( tcMethodBind, mkMethodBind, badMethodErr, 
+                         tcClassDecl2, getGenericInstances )
+import TcRnMonad       
+import TcMType         ( tcSkolSigType, checkValidTheta, checkValidInstHead,
+                         checkInstTermination, instTypeErr, 
+                         checkAmbiguity, SourceTyCtxt(..) )
+import TcType          ( mkClassPred, tyVarsOfType, 
+                         tcSplitSigmaTy, tcSplitDFunHead, mkTyVarTys,
+                         SkolemInfo(InstSkol), tcSplitDFunTy, pprClassPred )
+import Inst            ( tcInstClassOp, newDicts, instToId, showLIE, 
+                         getOverlapFlag, tcExtendLocalInstEnv )
+import InstEnv         ( mkLocalInstance, instanceDFunId )
 import TcDeriv         ( tcDeriving )
-import TcEnv           ( TcEnv, tcExtendGlobalValEnv, 
-                         tcExtendTyVarEnvForMeths, 
-                         tcAddImportedIdInfo, tcLookupClass,
-                         InstInfo(..), pprInstInfo, simpleInstInfoTyCon, 
-                         simpleInstInfoTy, newDFunName, tcExtendTyVarEnv,
-                         isLocalThing,
+import TcEnv           ( InstInfo(..), InstBindings(..), 
+                         newDFunName, tcExtendIdEnv
                        )
-import InstEnv         ( InstEnv, extendInstEnv )
-import TcMonoType      ( tcHsTyVars, tcHsSigType, kcHsSigType, checkSigTyVars )
-import TcSimplify      ( tcSimplifyCheck )
-import HscTypes                ( HomeSymbolTable, DFunId,
-                         ModDetails(..), PackageInstEnv, PersistentRenamerState
-                       )
-
+import TcHsType                ( kcHsSigType, tcHsKindedType )
+import TcUnify         ( checkSigTyVars )
+import TcSimplify      ( tcSimplifyCheck, tcSimplifySuperClasses )
+import Type            ( zipOpenTvSubst, substTheta, substTys )
 import DataCon         ( classDataCon )
-import Class           ( Class, DefMeth(..), classBigSig )
-import Var             ( idName, idType )
-import VarSet          ( emptyVarSet )
-import Maybes          ( maybeToBool )
-import MkId            ( mkDictFunId )
+import Class           ( classBigSig )
+import Var             ( Id, idName, idType )
+import MkId            ( mkDictFunId, rUNTIME_ERROR_ID )
 import FunDeps         ( checkInstFDs )
-import Generics                ( validGenericInstanceType )
-import Module          ( Module, foldModuleEnv )
-import Name            ( getSrcLoc )
-import NameSet         ( unitNameSet, nameSetToList )
-import PrelInfo                ( eRROR_ID )
-import PprType         ( pprClassPred, pprPred )
-import TyCon           ( TyCon, isSynTyCon )
-import Type            ( splitDFunTy, isTyVarTy,
-                         splitTyConApp_maybe, splitDictTy,
-                         splitForAllTys,
-                         tyVarsOfTypes, mkClassPred, mkTyVarTy,
-                         isTyVarClassPred, inheritablePred
-                       )
-import Subst           ( mkTopTyVarSubst, substTheta )
-import VarSet          ( varSetElems )
-import TysWiredIn      ( genericTyCons, isFFIArgumentTy, isFFIImportResultTy )
-import ForeignCall     ( Safety(..) )
-import PrelNames       ( cCallableClassKey, cReturnableClassKey, hasKey )
-import Name             ( Name )
-import SrcLoc           ( SrcLoc )
-import VarSet           ( varSetElems )
-import Unique          ( Uniquable(..) )
-import BasicTypes      ( NewOrData(..), Fixity )
-import ErrUtils                ( dumpIfSet_dyn )
-import ListSetOps      ( Assoc, emptyAssoc, plusAssoc_C, mapAssoc, 
-                         assocElts, extendAssoc_C,
-                         equivClassesByUniq, minusList
-                       )
-import List             ( partition )
+import Name            ( Name, getSrcLoc )
+import Maybe           ( catMaybes )
+import SrcLoc          ( srcLocSpan, unLoc, noLoc, Located(..), srcSpanStart )
+import ListSetOps      ( minusList )
 import Outputable
+import Bag
+import BasicTypes      ( Activation( AlwaysActive ), InlineSpec(..) )
+import FastString
 \end{code}
 
 Typechecking instance declarations is done in two passes. The first
@@ -164,258 +128,90 @@ and $dbinds_super$ bind the superclass dictionaries sd1 \ldots sdm.
 Gather up the instance declarations from their various sources
 
 \begin{code}
-tcInstDecls1 :: PackageInstEnv
-            -> PersistentRenamerState  
-            -> HomeSymbolTable         -- Contains instances
-            -> TcEnv                   -- Contains IdInfo for dfun ids
-            -> (Name -> Maybe Fixity)  -- for deriving Show and Read
-            -> Module                  -- Module for deriving
-            -> [RenamedHsDecl]
-            -> TcM (PackageInstEnv, InstEnv, [InstInfo], RenamedHsBinds)
-
-tcInstDecls1 inst_env0 prs hst unf_env get_fixity this_mod decls
-  = let
-       inst_decls = [inst_decl | InstD inst_decl <- decls]     
-       tycl_decls = [decl      | TyClD decl <- decls]
-       clas_decls = filter isClassDecl tycl_decls
-    in
+tcInstDecls1   -- Deal with both source-code and imported instance decls
+   :: [LTyClDecl Name]         -- For deriving stuff
+   -> [LInstDecl Name]         -- Source code instance decls
+   -> TcM (TcGblEnv,           -- The full inst env
+          [InstInfo],          -- Source-code instance decls to process; 
+                               -- contains all dfuns for this module
+          HsValBinds Name)     -- Supporting bindings for derived instances
+
+tcInstDecls1 tycl_decls inst_decls
+  = checkNoErrs $
+       -- Stop if addInstInfos etc discovers any errors
+       -- (they recover, so that we get more than one error each round)
+
        -- (1) Do the ordinary instance declarations
-    mapNF_Tc tcInstDecl1 inst_decls            `thenNF_Tc` \ inst_infos ->
+    mappM tcLocalInstDecl1 inst_decls    `thenM` \ local_inst_infos ->
 
+    let
+       local_inst_info = catMaybes local_inst_infos
+       clas_decls      = filter (isClassDecl.unLoc) tycl_decls
+    in
        -- (2) Instances from generic class declarations
-    getGenericInstances clas_decls             `thenTc` \ generic_inst_info -> 
+    getGenericInstances clas_decls     `thenM` \ generic_inst_info -> 
 
        -- Next, construct the instance environment so far, consisting of
-       --      a) cached non-home-package InstEnv (gotten from pcs)    pcs_insts pcs
-       --      b) imported instance decls (not in the home package)    inst_env1
-       --      c) other modules in this package (gotten from hst)      inst_env2
-       --      d) local instance decls                                 inst_env3
-       --      e) generic instances                                    inst_env4
-       -- The result of (b) replaces the cached InstEnv in the PCS
-    let
-       (local_inst_info, imported_inst_info) 
-               = partition (isLocalThing this_mod . iDFunId) (concat inst_infos)
-
-       imported_dfuns   = map (tcAddImportedIdInfo unf_env . iDFunId) 
-                              imported_inst_info
-       hst_dfuns        = foldModuleEnv ((++) . md_insts) [] hst
-    in
-    addInstDFuns inst_env0 imported_dfuns      `thenNF_Tc` \ inst_env1 ->
-    addInstDFuns inst_env1 hst_dfuns           `thenNF_Tc` \ inst_env2 ->
-    addInstInfos inst_env2 local_inst_info     `thenNF_Tc` \ inst_env3 ->
-    addInstInfos inst_env3 generic_inst_info   `thenNF_Tc` \ inst_env4 ->
+       --      a) local instance decls
+       --      b) generic instances
+    addInsts local_inst_info   $
+    addInsts generic_inst_info $
 
        -- (3) Compute instances from "deriving" clauses; 
-       --     note that we only do derivings for things in this module; 
-       --     we ignore deriving decls from interfaces!
        -- This stuff computes a context for the derived instance decl, so it
-       -- needs to know about all the instances possible; hecne inst_env4
-    tcDeriving prs this_mod inst_env4 get_fixity tycl_decls
-                                       `thenTc` \ (deriv_inst_info, deriv_binds) ->
-    addInstInfos inst_env4 deriv_inst_info             `thenNF_Tc` \ final_inst_env ->
-
-    returnTc (inst_env1, 
-             final_inst_env, 
-             generic_inst_info ++ deriv_inst_info ++ local_inst_info,
-             deriv_binds)
-
-addInstInfos :: InstEnv -> [InstInfo] -> NF_TcM InstEnv
-addInstInfos inst_env infos = addInstDFuns inst_env (map iDFunId infos)
-
-addInstDFuns :: InstEnv -> [DFunId] -> NF_TcM InstEnv
-addInstDFuns dfuns infos
-  = getDOptsTc                         `thenTc` \ dflags ->
-    let
-       (inst_env', errs) = extendInstEnv dflags dfuns infos
-    in
-    addErrsTc errs                     `thenNF_Tc_` 
-    returnTc inst_env'
+       -- needs to know about all the instances possible; hence inst_env4
+    tcDeriving tycl_decls      `thenM` \ (deriv_inst_info, deriv_binds) ->
+    addInsts deriv_inst_info   $
+
+    getGblEnv                  `thenM` \ gbl_env ->
+    returnM (gbl_env, 
+            generic_inst_info ++ deriv_inst_info ++ local_inst_info,
+            deriv_binds)
+
+addInsts :: [InstInfo] -> TcM a -> TcM a
+addInsts infos thing_inside
+  = tcExtendLocalInstEnv (map iSpec infos) thing_inside
 \end{code} 
 
 \begin{code}
-tcInstDecl1 :: RenamedInstDecl -> NF_TcM [InstInfo]
--- Deal with a single instance declaration
-tcInstDecl1 decl@(InstDecl poly_ty binds uprags maybe_dfun_name src_loc)
-  =    -- Prime error recovery, set source location
-    recoverNF_Tc (returnNF_Tc [])      $
-    tcAddSrcLoc src_loc                        $
-
+tcLocalInstDecl1 :: LInstDecl Name 
+                -> TcM (Maybe InstInfo)        -- Nothing if there was an error
+       -- A source-file instance declaration
        -- Type-check all the stuff before the "where"
-    tcAddErrCtxt (instDeclCtxt poly_ty)        (
-       tcHsSigType poly_ty
-    )                                  `thenTc` \ poly_ty' ->
-    let
-       (tyvars, theta, clas, inst_tys) = splitDFunTy poly_ty'
-    in
-
-    (case maybe_dfun_name of
-       Nothing ->      -- A source-file instance declaration
-
-               -- Check for respectable instance type, and context
-               -- but only do this for non-imported instance decls.
-               -- Imported ones should have been checked already, and may indeed
-               -- contain something illegal in normal Haskell, notably
-               --      instance CCallable [Char] 
-           getDOptsTc                                          `thenTc` \ dflags -> 
-           checkInstValidity dflags theta clas inst_tys        `thenTc_`
-
-               -- Make the dfun id and return it
-           newDFunName clas inst_tys src_loc           `thenNF_Tc` \ dfun_name ->
-           returnNF_Tc (True, dfun_name)
-
-       Just dfun_name ->       -- An interface-file instance declaration
-               -- Make the dfun id
-           returnNF_Tc (False, dfun_name)
-    )                                          `thenNF_Tc` \ (is_local, dfun_name) ->
-
-    let
-       dfun_id = mkDictFunId dfun_name clas tyvars inst_tys theta
-    in
-    returnTc [InstInfo { iDFunId = dfun_id, 
-                        iBinds = binds,    iPrags = uprags }]
-\end{code}
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Extracting generic instance declaration from class declarations}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-@getGenericInstances@ extracts the generic instance declarations from a class
-declaration.  For exmaple
-
-       class C a where
-         op :: a -> a
-       
-         op{ x+y } (Inl v)   = ...
-         op{ x+y } (Inr v)   = ...
-         op{ x*y } (v :*: w) = ...
-         op{ 1   } Unit      = ...
-
-gives rise to the instance declarations
-
-       instance C (x+y) where
-         op (Inl v)   = ...
-         op (Inr v)   = ...
-       
-       instance C (x*y) where
-         op (v :*: w) = ...
-
-       instance C 1 where
-         op Unit      = ...
-
-
-\begin{code}
-getGenericInstances :: [RenamedTyClDecl] -> TcM [InstInfo] 
-getGenericInstances class_decls
-  = mapTc get_generics class_decls             `thenTc` \ gen_inst_infos ->
-    let
-       gen_inst_info = concat gen_inst_infos
-    in
-    if null gen_inst_info then
-       returnTc []
-    else
-    getDOptsTc                                         `thenTc`  \ dflags ->
-    ioToTc (dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_deriv "Generic instances" 
-                     (vcat (map pprInstInfo gen_inst_info)))   
-                                                       `thenNF_Tc_`
-    returnTc gen_inst_info
-
-get_generics decl@(ClassDecl {tcdMeths = Nothing})
-  = returnTc []        -- Imported class decls
-
-get_generics decl@(ClassDecl {tcdName = class_name, tcdMeths = Just def_methods, tcdLoc = loc})
-  | null groups                
-  = returnTc [] -- The comon case: no generic default methods
-
-  | otherwise  -- A local class decl with generic default methods
-  = recoverNF_Tc (returnNF_Tc [])                              $
-    tcAddDeclCtxt decl                                         $
-    tcLookupClass class_name                                   `thenTc` \ clas ->
-
-       -- Make an InstInfo out of each group
-    mapTc (mkGenericInstance clas loc) groups          `thenTc` \ inst_infos ->
-
-       -- Check that there is only one InstInfo for each type constructor
-       -- The main way this can fail is if you write
-       --      f {| a+b |} ... = ...
-       --      f {| x+y |} ... = ...
-       -- Then at this point we'll have an InstInfo for each
+       --
+       -- We check for respectable instance type, and context
+tcLocalInstDecl1 decl@(L loc (InstDecl poly_ty binds uprags))
+  =    -- Prime error recovery, set source location
+    recoverM (returnM Nothing)         $
+    setSrcSpan loc                     $
+    addErrCtxt (instDeclCtxt1 poly_ty) $
+
+       -- Typecheck the instance type itself.  We can't use 
+       -- tcHsSigType, because it's not a valid user type.
+    kcHsSigType poly_ty                        `thenM` \ kinded_ty ->
+    tcHsKindedType kinded_ty           `thenM` \ poly_ty' ->
     let
-       tc_inst_infos :: [(TyCon, InstInfo)]
-       tc_inst_infos = [(simpleInstInfoTyCon i, i) | i <- inst_infos]
-
-       bad_groups = [group | group <- equivClassesByUniq get_uniq tc_inst_infos,
-                             length group > 1]
-       get_uniq (tc,_) = getUnique tc
+       (tyvars, theta, tau) = tcSplitSigmaTy poly_ty'
     in
-    mapTc (addErrTc . dupGenericInsts) bad_groups      `thenTc_`
-
-       -- Check that there is an InstInfo for each generic type constructor
-    let
-       missing = genericTyCons `minusList` [tc | (tc,_) <- tc_inst_infos]
+    checkValidTheta InstThetaCtxt theta                        `thenM_`
+    checkAmbiguity tyvars theta (tyVarsOfType tau)     `thenM_`
+    checkValidInstHead tau                             `thenM` \ (clas,inst_tys) ->
+    checkInstTermination theta inst_tys                        `thenM_`
+    checkTc (checkInstFDs theta clas inst_tys)
+           (instTypeErr (pprClassPred clas inst_tys) msg)      `thenM_`
+    newDFunName clas inst_tys (srcSpanStart loc)               `thenM` \ dfun_name ->
+    getOverlapFlag                                             `thenM` \ overlap_flag ->
+    let dfun  = mkDictFunId dfun_name tyvars theta clas inst_tys
+       ispec = mkLocalInstance dfun overlap_flag
     in
-    checkTc (null missing) (missingGenericInstances missing)   `thenTc_`
 
-    returnTc inst_infos
+    tcIsHsBoot                                         `thenM` \ is_boot ->
+    checkTc (not is_boot || (isEmptyLHsBinds binds && null uprags))
+           badBootDeclErr                              `thenM_`
 
+    returnM (Just (InstInfo { iSpec = ispec, iBinds = VanillaInst binds uprags }))
   where
-       -- Group the declarations by type pattern
-       groups :: [(RenamedHsType, RenamedMonoBinds)]
-       groups = assocElts (getGenericBinds def_methods)
-
-
----------------------------------
-getGenericBinds :: RenamedMonoBinds -> Assoc RenamedHsType RenamedMonoBinds
-  -- Takes a group of method bindings, finds the generic ones, and returns
-  -- them in finite map indexed by the type parameter in the definition.
-
-getGenericBinds EmptyMonoBinds    = emptyAssoc
-getGenericBinds (AndMonoBinds m1 m2) 
-  = plusAssoc_C AndMonoBinds (getGenericBinds m1) (getGenericBinds m2)
-
-getGenericBinds (FunMonoBind id infixop matches loc)
-  = mapAssoc wrap (foldl add emptyAssoc matches)
-       -- Using foldl not foldr is vital, else
-       -- we reverse the order of the bindings!
-  where
-    add env match = case maybeGenericMatch match of
-                     Nothing           -> env
-                     Just (ty, match') -> extendAssoc_C (++) env (ty, [match'])
-
-    wrap ms = FunMonoBind id infixop ms loc
-
----------------------------------
-mkGenericInstance :: Class -> SrcLoc
-                 -> (RenamedHsType, RenamedMonoBinds)
-                 -> TcM InstInfo
-
-mkGenericInstance clas loc (hs_ty, binds)
-  -- Make a generic instance declaration
-  -- For example:      instance (C a, C b) => C (a+b) where { binds }
-
-  =    -- Extract the universally quantified type variables
-    let
-       sig_tvs = map UserTyVar (nameSetToList (extractHsTyVars hs_ty))
-    in
-    tcHsTyVars sig_tvs (kcHsSigType hs_ty)     $ \ tyvars ->
-
-       -- Type-check the instance type, and check its form
-    tcHsSigType hs_ty                          `thenTc` \ inst_ty ->
-    checkTc (validGenericInstanceType inst_ty)
-           (badGenericInstanceType binds)      `thenTc_`
-
-       -- Make the dictionary function.
-    newDFunName clas [inst_ty] loc             `thenNF_Tc` \ dfun_name ->
-    let
-       inst_theta = [mkClassPred clas [mkTyVarTy tv] | tv <- tyvars]
-       inst_tys   = [inst_ty]
-       dfun_id    = mkDictFunId dfun_name clas tyvars inst_tys inst_theta
-    in
-
-    returnTc (InstInfo { iDFunId = dfun_id, 
-                        iBinds = binds, iPrags = [] })
+    msg  = parens (ptext SLIT("the instance types do not agree with the functional dependencies of the class"))
 \end{code}
 
 
@@ -426,18 +222,27 @@ mkGenericInstance clas loc (hs_ty, binds)
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcInstDecls2 :: [InstInfo]
-            -> NF_TcM (LIE, TcMonoBinds)
-
-tcInstDecls2 inst_decls
---  = foldBag combine tcInstDecl2 (returnNF_Tc (emptyLIE, EmptyMonoBinds)) inst_decls
-  = foldr combine (returnNF_Tc (emptyLIE, EmptyMonoBinds)) 
-          (map tcInstDecl2 inst_decls)
-  where
-    combine tc1 tc2 = tc1      `thenNF_Tc` \ (lie1, binds1) ->
-                     tc2       `thenNF_Tc` \ (lie2, binds2) ->
-                     returnNF_Tc (lie1 `plusLIE` lie2,
-                                  binds1 `AndMonoBinds` binds2)
+tcInstDecls2 :: [LTyClDecl Name] -> [InstInfo] 
+            -> TcM (LHsBinds Id, TcLclEnv)
+-- (a) From each class declaration, 
+--     generate any default-method bindings
+-- (b) From each instance decl
+--     generate the dfun binding
+
+tcInstDecls2 tycl_decls inst_decls
+  = do {       -- (a) Default methods from class decls
+         (dm_binds_s, dm_ids_s) <- mapAndUnzipM tcClassDecl2 $
+                                   filter (isClassDecl.unLoc) tycl_decls
+       ; tcExtendIdEnv (concat dm_ids_s)       $ do 
+    
+               -- (b) instance declarations
+       ; inst_binds_s <- mappM tcInstDecl2 inst_decls
+
+               -- Done
+       ; let binds = unionManyBags dm_binds_s `unionBags` 
+                     unionManyBags inst_binds_s
+       ; tcl_env <- getLclEnv          -- Default method Ids in here
+       ; returnM (binds, tcl_env) }
 \end{code}
 
 ======= New documentation starts here (Sept 92)         ==============
@@ -508,120 +313,86 @@ First comes the easy case of a non-local instance decl.
 
 
 \begin{code}
-tcInstDecl2 :: InstInfo -> NF_TcM (LIE, TcMonoBinds)
--- tcInstDecl2 is called *only* on InstInfos 
-
-tcInstDecl2 (InstInfo { iDFunId = dfun_id, 
-                       iBinds = monobinds, iPrags = uprags })
-  =     -- Prime error recovery
-    recoverNF_Tc (returnNF_Tc (emptyLIE, EmptyMonoBinds))      $
-    tcAddSrcLoc (getSrcLoc dfun_id)                            $
-    tcAddErrCtxt (instDeclCtxt (toHsType (idType dfun_id)))    $
-
-       -- Instantiate the instance decl with tc-style type variables
-    tcInstType (idType dfun_id)                `thenNF_Tc` \ (inst_tyvars', dfun_theta', dict_ty') ->
-    let
-       (clas, inst_tys') = splitDictTy dict_ty'
-       origin            = InstanceDeclOrigin
+tcInstDecl2 :: InstInfo -> TcM (LHsBinds Id)
 
+tcInstDecl2 (InstInfo { iSpec = ispec, iBinds = binds })
+  = let 
+       dfun_id    = instanceDFunId ispec
+       rigid_info = InstSkol dfun_id
+       inst_ty    = idType dfun_id
+    in
+        -- Prime error recovery
+    recoverM (returnM emptyLHsBinds)           $
+    setSrcSpan (srcLocSpan (getSrcLoc dfun_id))        $
+    addErrCtxt (instDeclCtxt2 (idType dfun_id))        $
+
+       -- Instantiate the instance decl with skolem constants 
+    tcSkolSigType rigid_info inst_ty   `thenM` \ (inst_tyvars', dfun_theta', inst_head') ->
+               -- These inst_tyvars' scope over the 'where' part
+               -- Those tyvars are inside the dfun_id's type, which is a bit
+               -- bizarre, but OK so long as you realise it!
+    let
+       (clas, inst_tys') = tcSplitDFunHead inst_head'
         (class_tyvars, sc_theta, _, op_items) = classBigSig clas
 
-       dm_ids    = [dm_id | (_, DefMeth dm_id) <- op_items]
-       sel_names = [idName sel_id | (sel_id, _) <- op_items]
-
         -- Instantiate the super-class context with inst_tys
-       sc_theta' = substTheta (mkTopTyVarSubst class_tyvars inst_tys') sc_theta
-
-       -- Find any definitions in monobinds that aren't from the class
-       bad_bndrs = collectMonoBinders monobinds `minusList` sel_names
-
-       -- The type variable from the dict fun actually scope 
-       -- over the bindings.  They were gotten from
-       -- the original instance declaration
-       (inst_tyvars, _) = splitForAllTys (idType dfun_id)
+       sc_theta' = substTheta (zipOpenTvSubst class_tyvars inst_tys') sc_theta
+       origin    = SigOrigin rigid_info
     in
-        -- Check that all the method bindings come from this class
-    mapTc (addErrTc . badMethodErr clas) bad_bndrs             `thenNF_Tc_`
-
         -- Create dictionary Ids from the specified instance contexts.
-    newDicts origin sc_theta'                   `thenNF_Tc` \ sc_dicts ->
-    newDicts origin dfun_theta'                         `thenNF_Tc` \ dfun_arg_dicts ->
-    newDicts origin [mkClassPred clas inst_tys'] `thenNF_Tc` \ [this_dict] ->
-
-    tcExtendTyVarEnvForMeths inst_tyvars inst_tyvars' (
-       tcExtendGlobalValEnv dm_ids (
-               -- Default-method Ids may be mentioned in synthesised RHSs 
-
-       mapAndUnzip3Tc (tcMethodBind clas origin inst_tyvars' inst_tys'
-                                    dfun_theta'
-                                    monobinds uprags True)
-                      op_items
-    ))                 `thenTc` \ (method_binds_s, insts_needed_s, meth_insts) ->
-
-       -- Deal with SPECIALISE instance pragmas by making them
-       -- look like SPECIALISE pragmas for the dfun
-    let
-       dfun_prags = [SpecSig (idName dfun_id) ty loc | SpecInstSig ty loc <- uprags]
+    newDicts InstScOrigin sc_theta'                    `thenM` \ sc_dicts ->
+    newDicts origin dfun_theta'                                `thenM` \ dfun_arg_dicts ->
+    newDicts origin [mkClassPred clas inst_tys']       `thenM` \ [this_dict] ->
+               -- Default-method Ids may be mentioned in synthesised RHSs,
+               -- but they'll already be in the environment.
+
+       -- Typecheck the methods
+    let                -- These insts are in scope; quite a few, eh?
+       avail_insts = [this_dict] ++ dfun_arg_dicts ++ sc_dicts
     in
-    tcExtendGlobalValEnv [dfun_id] (
-       tcSpecSigs dfun_prags
-    )                                  `thenTc` \ (prag_binds, prag_lie) ->
+    tcMethods origin clas inst_tyvars' 
+             dfun_theta' inst_tys' avail_insts 
+             op_items binds            `thenM` \ (meth_ids, meth_binds) ->
 
-       -- Check the overloading constraints of the methods and superclasses
+       -- Figure out bindings for the superclass context
+       -- Don't include this_dict in the 'givens', else
+       -- sc_dicts get bound by just selecting  from this_dict!!
+    addErrCtxt superClassCtxt
+       (tcSimplifySuperClasses inst_tyvars'
+                        dfun_arg_dicts
+                        sc_dicts)      `thenM` \ sc_binds ->
+
+       -- It's possible that the superclass stuff might unified one
+       -- of the inst_tyavars' with something in the envt
+    checkSigTyVars inst_tyvars'        `thenM_`
+
+       -- Deal with 'SPECIALISE instance' pragmas 
     let
-                -- These insts are in scope; quite a few, eh?
-       avail_insts = [this_dict] ++
-                     dfun_arg_dicts ++
-                     sc_dicts ++
-                     meth_insts
-
-        methods_lie    = plusLIEs insts_needed_s
+       specs = case binds of
+                 VanillaInst _ prags -> filter isSpecInstLSig prags
+                 other               -> []
     in
-
-       -- Simplify the constraints from methods
-    tcAddErrCtxt methodCtxt (
-      tcSimplifyCheck
-                (ptext SLIT("instance declaration context"))
-                inst_tyvars'
-                avail_insts
-                methods_lie
-    )                                           `thenTc` \ (const_lie1, lie_binds1) ->
+    tcPrags dfun_id specs                      `thenM` \ prags -> 
     
-       -- Figure out bindings for the superclass context
-    tcAddErrCtxt superClassCtxt (
-      tcSimplifyCheck
-                (ptext SLIT("instance declaration context"))
-                inst_tyvars'
-                dfun_arg_dicts         -- NB! Don't include this_dict here, else the sc_dicts
-                                       -- get bound by just selecting from this_dict!!
-                (mkLIE sc_dicts)
-    )                                          `thenTc` \ (const_lie2, lie_binds2) ->
-
-    checkSigTyVars inst_tyvars' emptyVarSet    `thenNF_Tc` \ zonked_inst_tyvars ->
-
        -- Create the result bindings
     let
         dict_constr   = classDataCon clas
-       scs_and_meths = map instToId (sc_dicts ++ meth_insts)
+       scs_and_meths = map instToId sc_dicts ++ meth_ids
        this_dict_id  = instToId this_dict
-       inlines       = unitNameSet (idName dfun_id)
+       inline_prag | null dfun_arg_dicts = []
+                   | otherwise = [InlinePrag (Inline AlwaysActive True)]
                -- Always inline the dfun; this is an experimental decision
                -- because it makes a big performance difference sometimes.
                -- Often it means we can do the method selection, and then
                -- inline the method as well.  Marcin's idea; see comments below.
+               --
+               -- BUT: don't inline it if it's a constant dictionary;
+               -- we'll get all the benefit without inlining, and we get
+               -- a **lot** of code duplication if we inline it
+               --
+               --      See Note [Inline dfuns] below
 
        dict_rhs
-         | null scs_and_meths
-         =     -- Blatant special case for CCallable, CReturnable
-               -- If the dictionary is empty then we should never
-               -- select anything from it, so we make its RHS just
-               -- emit an error message.  This in turn means that we don't
-               -- mention the constructor, which doesn't exist for CCallable, CReturnable
-               -- Hardly beautiful, but only three extra lines.
-           HsApp (TyApp (HsVar eRROR_ID) [idType this_dict_id])
-                 (HsLit (HsString msg))
-
-         | otherwise   -- The common case
          = mkHsConApp dict_constr inst_tys' (map HsVar scs_and_meths)
                -- We don't produce a binding for the dict_constr; instead we
                -- rely on the simplifier to unfold this saturated application
@@ -631,28 +402,116 @@ tcInstDecl2 (InstInfo { iDFunId = dfun_id,
                -- than needing to be repeated here.
 
          where
-           msg = _PK_ ("Compiler error: bad dictionary " ++ showSDoc (ppr clas))
-
-       dict_bind    = VarMonoBind this_dict_id dict_rhs
-       method_binds = andMonoBindList method_binds_s
-
-       main_bind
-         = AbsBinds
-                zonked_inst_tyvars
-                (map instToId dfun_arg_dicts)
-                [(inst_tyvars', dfun_id, this_dict_id)] 
-                inlines
-                (lie_binds1    `AndMonoBinds` 
-                 lie_binds2    `AndMonoBinds`
-                 method_binds  `AndMonoBinds`
-                 dict_bind)
+           msg = "Compiler error: bad dictionary " ++ showSDoc (ppr clas)
+
+       dict_bind  = noLoc (VarBind this_dict_id dict_rhs)
+       all_binds  = dict_bind `consBag` (sc_binds `unionBags` meth_binds)
+
+       main_bind = noLoc $ AbsBinds
+                           inst_tyvars'
+                           (map instToId dfun_arg_dicts)
+                           [(inst_tyvars', dfun_id, this_dict_id, 
+                                           inline_prag ++ prags)] 
+                           all_binds
+    in
+    showLIE (text "instance")          `thenM_`
+    returnM (unitBag main_bind)
+
+
+tcMethods origin clas inst_tyvars' dfun_theta' inst_tys' 
+         avail_insts op_items (VanillaInst monobinds uprags)
+  =    -- Check that all the method bindings come from this class
+    let
+       sel_names = [idName sel_id | (sel_id, _) <- op_items]
+       bad_bndrs = collectHsBindBinders monobinds `minusList` sel_names
+    in
+    mappM (addErrTc . badMethodErr clas) bad_bndrs     `thenM_`
+
+       -- Make the method bindings
+    let
+       mk_method_bind = mkMethodBind origin clas inst_tys' monobinds
+    in
+    mapAndUnzipM mk_method_bind op_items       `thenM` \ (meth_insts, meth_infos) ->
+
+       -- And type check them
+       -- It's really worth making meth_insts available to the tcMethodBind
+       -- Consider     instance Monad (ST s) where
+       --                {-# INLINE (>>) #-}
+       --                (>>) = ...(>>=)...
+       -- If we don't include meth_insts, we end up with bindings like this:
+       --      rec { dict = MkD then bind ...
+       --            then = inline_me (... (GHC.Base.>>= dict) ...)
+       --            bind = ... }
+       -- The trouble is that (a) 'then' and 'dict' are mutually recursive, 
+       -- and (b) the inline_me prevents us inlining the >>= selector, which
+       -- would unravel the loop.  Result: (>>) ends up as a loop breaker, and
+       -- is not inlined across modules. Rather ironic since this does not
+       -- happen without the INLINE pragma!  
+       --
+       -- Solution: make meth_insts available, so that 'then' refers directly
+       --           to the local 'bind' rather than going via the dictionary.
+       --
+       -- BUT WATCH OUT!  If the method type mentions the class variable, then
+       -- this optimisation is not right.  Consider
+       --      class C a where
+       --        op :: Eq a => a
+       --
+       --      instance C Int where
+       --        op = op
+       -- The occurrence of 'op' on the rhs gives rise to a constraint
+       --      op at Int
+       -- The trouble is that the 'meth_inst' for op, which is 'available', also
+       -- looks like 'op at Int'.  But they are not the same.
+    let
+       prag_fn        = mkPragFun uprags
+       all_insts      = avail_insts ++ catMaybes meth_insts
+       tc_method_bind = tcMethodBind inst_tyvars' dfun_theta' all_insts prag_fn
+       meth_ids       = [meth_id | (_,meth_id,_) <- meth_infos]
     in
-    returnTc (const_lie1 `plusLIE` const_lie2 `plusLIE` prag_lie,
-             main_bind `AndMonoBinds` prag_binds)
+
+    mapM tc_method_bind meth_infos             `thenM` \ meth_binds_s ->
+   
+    returnM (meth_ids, unionManyBags meth_binds_s)
+
+
+-- Derived newtype instances
+tcMethods origin clas inst_tyvars' dfun_theta' inst_tys' 
+         avail_insts op_items (NewTypeDerived rep_tys)
+  = getInstLoc origin                          `thenM` \ inst_loc ->
+    mapAndUnzip3M (do_one inst_loc) op_items   `thenM` \ (meth_ids, meth_binds, rhs_insts) ->
+    
+    tcSimplifyCheck
+        (ptext SLIT("newtype derived instance"))
+        inst_tyvars' avail_insts rhs_insts     `thenM` \ lie_binds ->
+
+       -- I don't think we have to do the checkSigTyVars thing
+
+    returnM (meth_ids, lie_binds `unionBags` listToBag meth_binds)
+
+  where
+    do_one inst_loc (sel_id, _)
+       = -- The binding is like "op @ NewTy = op @ RepTy"
+               -- Make the *binder*, like in mkMethodBind
+         tcInstClassOp inst_loc sel_id inst_tys'       `thenM` \ meth_inst ->
+
+               -- Make the *occurrence on the rhs*
+         tcInstClassOp inst_loc sel_id rep_tys'        `thenM` \ rhs_inst ->
+         let
+            meth_id = instToId meth_inst
+         in
+         return (meth_id, noLoc (VarBind meth_id (nlHsVar (instToId rhs_inst))), rhs_inst)
+
+       -- Instantiate rep_tys with the relevant type variables
+       -- This looks a bit odd, because inst_tyvars' are the skolemised version
+       -- of the type variables in the instance declaration; but rep_tys doesn't
+       -- have the skolemised version, so we substitute them in here
+    rep_tys' = substTys subst rep_tys
+    subst    = zipOpenTvSubst inst_tyvars' (mkTyVarTys inst_tyvars')
 \end{code}
 
+
                ------------------------------
-               Inlining dfuns unconditionally
+       [Inline dfuns] Inlining dfuns unconditionally
                ------------------------------
 
 The code above unconditionally inlines dict funs.  Here's why.
@@ -744,163 +603,22 @@ simplified: only zeze2 is extracted and its body is simplified.
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Checking for a decent instance type}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-@scrutiniseInstanceHead@ checks the type {\em and} its syntactic constraints:
-it must normally look like: @instance Foo (Tycon a b c ...) ...@
-
-The exceptions to this syntactic checking: (1)~if the @GlasgowExts@
-flag is on, or (2)~the instance is imported (they must have been
-compiled elsewhere). In these cases, we let them go through anyway.
-
-We can also have instances for functions: @instance Foo (a -> b) ...@.
-
-\begin{code}
-checkInstValidity dflags theta clas inst_tys
-  | null errs = returnTc ()
-  | otherwise = addErrsTc errs `thenNF_Tc_` failTc
-  where
-    errs = checkInstHead dflags theta clas inst_tys ++
-          [err | pred <- theta, err <- checkInstConstraint dflags pred]
-
-checkInstConstraint dflags pred
-       -- Checks whether a predicate is legal in the
-       -- context of an instance declaration
-  | ok                = []
-  | otherwise  = [instConstraintErr pred]
-  where
-    ok = inheritablePred pred &&
-        (isTyVarClassPred pred || arbitrary_preds_ok)
-
-    arbitrary_preds_ok = dopt Opt_AllowUndecidableInstances dflags
-
-
-checkInstHead dflags theta clas inst_taus
-  |    -- CCALL CHECK
-       -- A user declaration of a CCallable/CReturnable instance
-       -- must be for a "boxed primitive" type.
-        (clas `hasKey` cCallableClassKey   
-            && not (ccallable_type dflags first_inst_tau)) 
-        ||
-        (clas `hasKey` cReturnableClassKey 
-            && not (creturnable_type first_inst_tau))
-  = [nonBoxedPrimCCallErr clas first_inst_tau]
-
-       -- If GlasgowExts then check at least one isn't a type variable
-  | dopt Opt_GlasgowExts dflags
-  =    -- GlasgowExts case
-    check_tyvars dflags clas inst_taus ++ check_fundeps dflags theta clas inst_taus
-
-       -- WITH HASKELL 1.4, MUST HAVE C (T a b c)
-  | not (length inst_taus == 1 &&
-         maybeToBool maybe_tycon_app &&        -- Yes, there's a type constuctor
-         not (isSynTyCon tycon) &&             -- ...but not a synonym
-         all isTyVarTy arg_tys &&              -- Applied to type variables
-        length (varSetElems (tyVarsOfTypes arg_tys)) == length arg_tys
-          -- This last condition checks that all the type variables are distinct
-        )
-  = [instTypeErr clas inst_taus
-                (text "the instance type must be of form (T a b c)" $$
-                 text "where T is not a synonym, and a,b,c are distinct type variables")]
-
-  | otherwise
-  = []
-
-  where
-    (first_inst_tau : _)       = inst_taus
-
-       -- Stuff for algebraic or -> type
-    maybe_tycon_app      = splitTyConApp_maybe first_inst_tau
-    Just (tycon, arg_tys) = maybe_tycon_app
-
-    ccallable_type   dflags ty = isFFIArgumentTy dflags PlayRisky ty
-    creturnable_type        ty = isFFIImportResultTy dflags ty
-       
-check_tyvars dflags clas inst_taus
-       -- Check that at least one isn't a type variable
-       -- unless -fallow-undecideable-instances
-  | dopt Opt_AllowUndecidableInstances dflags = []
-  | not (all isTyVarTy inst_taus)            = []
-  | otherwise                                = [the_err]
-  where
-    the_err = instTypeErr clas inst_taus msg
-    msg     =  ptext SLIT("There must be at least one non-type-variable in the instance head")
-           $$ ptext SLIT("Use -fallow-undecidable-instances to lift this restriction")
-
-check_fundeps dflags theta clas inst_taus
-  | checkInstFDs theta clas inst_taus = []
-  | otherwise                        = [the_err]
-  where
-    the_err = instTypeErr clas inst_taus msg
-    msg  = ptext SLIT("the instance types do not agree with the functional dependencies of the class")
-\end{code}
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
 \subsection{Error messages}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcAddDeclCtxt decl thing_inside
-  = tcAddSrcLoc (tcdLoc decl)  $
-    tcAddErrCtxt ctxt  $
-    thing_inside
+instDeclCtxt1 hs_inst_ty 
+  = inst_decl_ctxt (case unLoc hs_inst_ty of
+                       HsForAllTy _ _ _ (L _ (HsPredTy pred)) -> ppr pred
+                       HsPredTy pred                    -> ppr pred
+                       other                            -> ppr hs_inst_ty)     -- Don't expect this
+instDeclCtxt2 dfun_ty
+  = inst_decl_ctxt (ppr (mkClassPred cls tys))
   where
-     thing = case decl of
-               ClassDecl {}              -> "class"
-               TySynonym {}              -> "type synonym"
-               TyData {tcdND = NewType}  -> "newtype"
-               TyData {tcdND = DataType} -> "data type"
-
-     ctxt = hsep [ptext SLIT("In the"), text thing, 
-                 ptext SLIT("declaration for"), quotes (ppr (tcdName decl))]
-
-instDeclCtxt inst_ty = ptext SLIT("In the instance declaration for") <+> quotes doc
-                    where
-                       doc = case inst_ty of
-                               HsForAllTy _ _ (HsPredTy pred) -> ppr pred
-                               HsPredTy pred                  -> ppr pred
-                               other                          -> ppr inst_ty   -- Don't expect this
-\end{code}
+    (_,_,cls,tys) = tcSplitDFunTy dfun_ty
+
+inst_decl_ctxt doc = ptext SLIT("In the instance declaration for") <+> quotes doc
 
-\begin{code}
-instConstraintErr pred
-  = hang (ptext SLIT("Illegal constraint") <+> 
-         quotes (pprPred pred) <+> 
-         ptext SLIT("in instance context"))
-        4 (ptext SLIT("(Instance contexts must constrain only type variables)"))
-       
-badGenericInstanceType binds
-  = vcat [ptext SLIT("Illegal type pattern in the generic bindings"),
-         nest 4 (ppr binds)]
-
-missingGenericInstances missing
-  = ptext SLIT("Missing type patterns for") <+> pprQuotedList missing
-         
-
-
-dupGenericInsts tc_inst_infos
-  = vcat [ptext SLIT("More than one type pattern for a single generic type constructor:"),
-         nest 4 (vcat (map ppr_inst_ty tc_inst_infos)),
-         ptext SLIT("All the type patterns for a generic type constructor must be identical")
-    ]
-  where 
-    ppr_inst_ty (tc,inst) = ppr (simpleInstInfoTy inst)
-
-instTypeErr clas tys msg
-  = sep [ptext SLIT("Illegal instance declaration for") <+> 
-               quotes (pprClassPred clas tys),
-        nest 4 (parens msg)
-    ]
-
-nonBoxedPrimCCallErr clas inst_ty
-  = hang (ptext SLIT("Unacceptable instance type for ccall-ish class"))
-        4 (pprClassPred clas [inst_ty])
-
-methodCtxt     = ptext SLIT("When checking the methods of an instance declaration")
 superClassCtxt = ptext SLIT("When checking the super-classes of an instance declaration")
 \end{code}