Simon's big boxy-type commit
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcMatches.lhs
index d6ce7a9..39b4253 100644 (file)
@@ -4,44 +4,49 @@
 \section[TcMatches]{Typecheck some @Matches@}
 
 \begin{code}
-module TcMatches ( tcMatchesFun, tcMatchesCase, tcMatchLambda, 
-                  tcStmts, tcStmtsAndThen, tcGRHSs 
+module TcMatches ( tcMatchesFun, tcGRHSsPat, tcMatchesCase, tcMatchLambda,
+                  matchCtxt, TcMatchCtxt(..), 
+                  tcStmts, tcDoStmts, 
+                  tcDoStmt, tcMDoStmt, tcGuardStmt
        ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import {-# SOURCE #-}  TcExpr( tcExpr )
-
-import HsSyn           ( HsBinds(..), Match(..), GRHSs(..), GRHS(..),
-                         MonoBinds(..), Stmt(..), HsMatchContext(..),
-                         pprMatch, getMatchLoc, pprMatchContext, isDoExpr,
-                         mkMonoBind, nullMonoBinds, collectSigTysFromPats
-                       )
-import RnHsSyn         ( RenamedMatch, RenamedGRHSs, RenamedStmt, RenamedPat, RenamedHsType,
-                         extractHsTyVars )
-import TcHsSyn         ( TcMatch, TcGRHSs, TcStmt, TcDictBinds, TypecheckedPat )
-
-import TcMonad
-import TcMonoType      ( kcHsSigTypes, tcScopedTyVars, checkSigTyVars, tcHsSigType, sigPatCtxt )
-import Inst            ( LIE, isEmptyLIE, plusLIE, emptyLIE, plusLIEs, lieToList )
-import TcEnv           ( TcId, tcLookupLocalIds, tcExtendLocalValEnv, tcExtendGlobalTyVars,
-                         tcInLocalScope )
-import TcPat           ( tcPat, tcMonoPatBndr, polyPatSig )
-import TcType          ( TcType, newTyVarTy )
-import TcBinds         ( tcBindsAndThen )
-import TcSimplify      ( tcSimplifyCheck, bindInstsOfLocalFuns )
-import TcUnify         ( unifyFunTy, unifyTauTy )
+import {-# SOURCE #-}  TcExpr( tcSyntaxOp, tcInferRho, tcMonoExpr, tcPolyExpr )
+
+import HsSyn           ( HsExpr(..), LHsExpr, MatchGroup(..),
+                         Match(..), LMatch, GRHSs(..), GRHS(..), 
+                         Stmt(..), LStmt, HsMatchContext(..), HsStmtContext(..),
+                         pprMatch, isIrrefutableHsPat,
+                         pprMatchContext, pprStmtContext, 
+                         noSyntaxExpr, matchGroupArity, pprMatches,
+                         ExprCoFn )
+
+import TcRnMonad
+import TcHsType                ( tcPatSig, UserTypeCtxt(..) )
+import Inst            ( newMethodFromName )
+import TcEnv           ( TcId, tcLookupLocalIds, tcLookupId, tcExtendIdEnv, 
+                         tcExtendTyVarEnv2 )
+import TcPat           ( PatCtxt(..), tcPats, tcPat )
+import TcMType         ( newFlexiTyVarTy, newFlexiTyVarTys ) 
+import TcType          ( TcType, TcRhoType, 
+                         BoxySigmaType, BoxyRhoType, 
+                         mkFunTys, mkFunTy, mkAppTy, mkTyConApp,
+                         liftedTypeKind )
+import TcBinds         ( tcLocalBinds )
+import TcUnify         ( boxySplitAppTy, boxySplitTyConApp, boxySplitListTy,
+                         subFunTys, tcSubExp, withBox )
+import TcSimplify      ( bindInstsOfLocalFuns )
 import Name            ( Name )
-import TysWiredIn      ( boolTy )
-import Id              ( idType )
-import BasicTypes      ( RecFlag(..) )
-import Type            ( tyVarsOfType, isTauTy,  mkFunTy,
-                         liftedTypeKind, openTypeKind, splitSigmaTy )
-import NameSet
-import VarSet
-import Var             ( Id )
-import Bag
+import TysWiredIn      ( stringTy, boolTy, parrTyCon, listTyCon, mkListTy, mkPArrTy )
+import PrelNames       ( bindMName, returnMName, mfixName, thenMName, failMName )
+import Id              ( idType, mkLocalId )
+import TyCon           ( TyCon )
+import Util            ( isSingleton )
 import Outputable
+import SrcLoc          ( Located(..) )
+import ErrUtils                ( Message )
+
 import List            ( nub )
 \end{code}
 
@@ -57,64 +62,72 @@ is used in error messages.  It checks that all the equations have the
 same number of arguments before using @tcMatches@ to do the work.
 
 \begin{code}
-tcMatchesFun :: [(Name,Id)]    -- Bindings for the variables bound in this group
-            -> Name
-            -> TcType          -- Expected type
-            -> [RenamedMatch]
-            -> TcM ([TcMatch], LIE)
-
-tcMatchesFun xve fun_name expected_ty matches@(first_match:_)
-  =     -- Check that they all have the same no of arguments
-        -- Set the location to that of the first equation, so that
-        -- any inter-equation error messages get some vaguely
-        -- sensible location.  Note: we have to do this odd
-        -- ann-grabbing, because we don't always have annotations in
-        -- hand when we call tcMatchesFun...
-    tcAddSrcLoc (getMatchLoc first_match)       (
-           checkTc (sameNoOfArgs matches)
-                   (varyingArgsErr fun_name matches)
-    )                                           `thenTc_`
+tcMatchesFun :: Name
+            -> MatchGroup Name
+            -> BoxyRhoType             -- Expected type of function
+            -> TcM (ExprCoFn, MatchGroup TcId) -- Returns type of body
+
+tcMatchesFun fun_name matches exp_ty
+  = do {  -- Check that they all have the same no of arguments
+          -- Location is in the monad, set the caller so that 
+          -- any inter-equation error messages get some vaguely
+          -- sensible location.        Note: we have to do this odd
+          -- ann-grabbing, because we don't always have annotations in
+          -- hand when we call tcMatchesFun...
+         checkTc (sameNoOfArgs matches) (varyingArgsErr fun_name matches)
 
        -- ToDo: Don't use "expected" stuff if there ain't a type signature
        -- because inconsistency between branches
        -- may show up as something wrong with the (non-existent) type signature
 
-       -- No need to zonk expected_ty, because unifyFunTy does that on the fly
-    tcMatches xve matches expected_ty (FunRhs fun_name)
+               -- This is one of two places places we call subFunTys
+               -- The point is that if expected_y is a "hole", we want 
+               -- to make pat_tys and rhs_ty as "holes" too.
+       ; subFunTys doc n_pats exp_ty     $ \ pat_tys rhs_ty -> 
+         tcMatches match_ctxt pat_tys rhs_ty matches
+       }
+  where
+    doc = ptext SLIT("The equation(s) for") <+> quotes (ppr fun_name)
+         <+> ptext SLIT("have") <+> speakNOf n_pats (ptext SLIT("argument"))
+    n_pats = matchGroupArity matches
+    match_ctxt = MC { mc_what = FunRhs fun_name, mc_body = tcPolyExpr }
 \end{code}
 
 @tcMatchesCase@ doesn't do the argument-count check because the
 parser guarantees that each equation has exactly one argument.
 
 \begin{code}
-tcMatchesCase :: [RenamedMatch]                -- The case alternatives
-             -> TcType                 -- Type of whole case expressions
-             -> TcM (TcType,           -- Inferred type of the scrutinee
-                       [TcMatch],      -- Translated alternatives
-                       LIE)
-
-tcMatchesCase matches expr_ty
-  = newTyVarTy openTypeKind                                    `thenNF_Tc` \ scrut_ty ->
-    tcMatches [] matches (mkFunTy scrut_ty expr_ty) CaseAlt    `thenTc` \ (matches', lie) ->
-    returnTc (scrut_ty, matches', lie)
-
-tcMatchLambda :: RenamedMatch -> TcType -> TcM (TcMatch, LIE)
-tcMatchLambda match res_ty = tcMatch [] match res_ty LambdaExpr
+tcMatchesCase :: TcMatchCtxt           -- Case context
+             -> TcRhoType              -- Type of scrutinee
+             -> MatchGroup Name        -- The case alternatives
+             -> BoxyRhoType            -- Type of whole case expressions
+             -> TcM (MatchGroup TcId)  -- Translated alternatives
+
+tcMatchesCase ctxt scrut_ty matches res_ty
+  = tcMatches ctxt [scrut_ty] res_ty matches
+
+tcMatchLambda :: MatchGroup Name -> BoxyRhoType -> TcM (ExprCoFn, MatchGroup TcId)
+tcMatchLambda match res_ty 
+  = subFunTys doc n_pats res_ty        $ \ pat_tys rhs_ty ->
+    tcMatches match_ctxt pat_tys rhs_ty match
+  where
+    n_pats = matchGroupArity match
+    doc = sep [ ptext SLIT("The lambda expression")
+                <+> quotes (pprSetDepth 1 $ pprMatches LambdaExpr match),
+                       -- The pprSetDepth makes the abstraction print briefly
+               ptext SLIT("has") <+> speakNOf n_pats (ptext SLIT("arguments"))]
+    match_ctxt = MC { mc_what = LambdaExpr,
+                     mc_body = tcPolyExpr }
 \end{code}
 
+@tcGRHSsPat@ typechecks @[GRHSs]@ that occur in a @PatMonoBind@.
 
 \begin{code}
-tcMatches :: [(Name,Id)]
-         -> [RenamedMatch]
-         -> TcType
-         -> HsMatchContext 
-         -> TcM ([TcMatch], LIE)
-
-tcMatches xve matches expected_ty fun_or_case
-  = mapAndUnzipTc tc_match matches     `thenTc` \ (matches, lies) ->
-    returnTc (matches, plusLIEs lies)
+tcGRHSsPat :: GRHSs Name -> BoxyRhoType -> TcM (GRHSs TcId)
+tcGRHSsPat grhss res_ty = tcGRHSs match_ctxt grhss res_ty
   where
-    tc_match match = tcMatch xve match expected_ty fun_or_case
+    match_ctxt = MC { mc_what = PatBindRhs,
+                     mc_body = tcPolyExpr }
 \end{code}
 
 
@@ -125,181 +138,123 @@ tcMatches xve matches expected_ty fun_or_case
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcMatch :: [(Name,Id)]
-       -> RenamedMatch
-       -> TcType               -- Expected result-type of the Match.
-                               -- Early unification with this guy gives better error messages
-       -> HsMatchContext
-       -> TcM (TcMatch, LIE)
-
-tcMatch xve1 match@(Match sig_tvs pats maybe_rhs_sig grhss) expected_ty ctxt
-  = tcAddSrcLoc (getMatchLoc match)            $       -- At one stage I removed this;
-    tcAddErrCtxt (matchCtxt ctxt match)                $       -- I'm not sure why, so I put it back
-    
-    tcMatchPats pats expected_ty tc_grhss      `thenTc` \ ((pats', grhss'), lie, ex_binds) ->
-    returnTc (Match [] pats' Nothing (glue_on Recursive ex_binds grhss'), lie)
-
+tcMatches :: TcMatchCtxt
+         -> [BoxySigmaType]            -- Expected pattern types
+         -> BoxyRhoType                -- Expected result-type of the Match.
+         -> MatchGroup Name
+         -> TcM (MatchGroup TcId)
+
+data TcMatchCtxt       -- c.f. TcStmtCtxt, also in this module
+  = MC { mc_what :: HsMatchContext Name,       -- What kind of thing this is
+        mc_body :: LHsExpr Name                -- Type checker for a body of an alternative
+                -> BoxyRhoType 
+                -> TcM (LHsExpr TcId) }        
+
+tcMatches ctxt pat_tys rhs_ty (MatchGroup matches _)
+  = do { matches' <- mapM (tcMatch ctxt pat_tys rhs_ty) matches
+       ; return (MatchGroup matches' (mkFunTys pat_tys rhs_ty)) }
+
+-------------
+tcMatch :: TcMatchCtxt
+       -> [BoxySigmaType]      -- Expected pattern types
+       -> BoxyRhoType          -- Expected result-type of the Match.
+       -> LMatch Name
+       -> TcM (LMatch TcId)
+
+tcMatch ctxt pat_tys rhs_ty match 
+  = wrapLocM (tc_match ctxt pat_tys rhs_ty) match
   where
-    tc_grhss pats' rhs_ty 
-       =       -- Check that the remaining "expected type" is not a rank-2 type
-               -- If it is it'll mess up the unifier when checking the RHS
-         checkTc (isTauTy rhs_ty) lurkingRank2SigErr           `thenTc_`
-
-               -- Deal with the result signature
-         tc_result_sig maybe_rhs_sig   ( 
-
-               -- Typecheck the body
-               tcExtendLocalValEnv xve1        $
-               tcGRHSs grhss rhs_ty ctxt       `thenTc` \ (grhss', lie) ->
-               returnTc ((pats', grhss'), lie)
-         )
-
-    tc_result_sig Nothing thing_inside
-       = thing_inside
-    tc_result_sig (Just sig) thing_inside
-       = tcAddScopedTyVars [sig]                       $
-         tcHsSigType sig                               `thenTc` \ sig_ty ->
-
-               -- Check that the signature isn't a polymorphic one, which
-               -- we don't permit (at present, anyway)
-         checkTc (isTauTy sig_ty) (polyPatSig sig_ty)  `thenTc_`
-         unifyTauTy expected_ty sig_ty                 `thenTc_`
-         thing_inside
-
-
-       -- glue_on just avoids stupid dross
-glue_on _ EmptyMonoBinds grhss = grhss         -- The common case
-glue_on is_rec mbinds (GRHSs grhss binds ty)
-  = GRHSs grhss (mkMonoBind mbinds [] is_rec `ThenBinds` binds) ty
-
-tcGRHSs :: RenamedGRHSs
-       -> TcType -> HsMatchContext
-       -> TcM (TcGRHSs, LIE)
-
-tcGRHSs (GRHSs grhss binds _) expected_ty ctxt
-  = tcBindsAndThen glue_on binds (tc_grhss grhss)
+    tc_match ctxt pat_tys rhs_ty match@(Match pats maybe_rhs_sig grhss)
+      = addErrCtxt (matchCtxt (mc_what ctxt) match)    $       
+        do { (pats', grhss') <- tcPats LamPat pats pat_tys rhs_ty $
+                               tc_grhss ctxt maybe_rhs_sig grhss
+          ; returnM (Match pats' Nothing grhss') }
+
+    tc_grhss ctxt Nothing grhss rhs_ty 
+      = tcGRHSs ctxt grhss rhs_ty      -- No result signature
+
+    tc_grhss ctxt (Just res_sig) grhss rhs_ty 
+      = do { (inner_ty, sig_tvs) <- tcPatSig ResSigCtxt res_sig rhs_ty
+          ; tcExtendTyVarEnv2 sig_tvs $
+            tcGRHSs ctxt grhss inner_ty }
+
+-------------
+tcGRHSs :: TcMatchCtxt -> GRHSs Name -> BoxyRhoType -> TcM (GRHSs TcId)
+
+-- Notice that we pass in the full res_ty, so that we get
+-- good inference from simple things like
+--     f = \(x::forall a.a->a) -> <stuff>
+-- We used to force it to be a monotype when there was more than one guard
+-- but we don't need to do that any more
+
+tcGRHSs ctxt (GRHSs grhss binds) res_ty
+  = do { (binds', grhss') <- tcLocalBinds binds $
+                             mappM (wrapLocM (tcGRHS ctxt res_ty)) grhss
+
+       ; returnM (GRHSs grhss' binds') }
+
+-------------
+tcGRHS :: TcMatchCtxt -> BoxyRhoType -> GRHS Name -> TcM (GRHS TcId)
+
+tcGRHS ctxt res_ty (GRHS guards rhs)
+  = do  { (guards', rhs') <- tcStmts stmt_ctxt tcGuardStmt guards res_ty $
+                            mc_body ctxt rhs
+       ; return (GRHS guards' rhs') }
   where
-    tc_grhss grhss
-       = mapAndUnzipTc tc_grhs grhss       `thenTc` \ (grhss', lies) ->
-         returnTc (GRHSs grhss' EmptyBinds (Just expected_ty), plusLIEs lies)
-
-    tc_grhs (GRHS guarded locn)
-       = tcAddSrcLoc locn                                      $
-         tcStmts ctxt (\ty -> ty, expected_ty) guarded         `thenTc` \ (guarded', lie) ->
-         returnTc (GRHS guarded' locn, lie)
+    stmt_ctxt  = PatGuard (mc_what ctxt)
 \end{code}
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{tcMatchPats}
+\subsection{@tcDoStmts@ typechecks a {\em list} of do statements}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-\begin{code}     
-tcMatchPats
-       :: [RenamedPat] -> TcType
-       -> ([TypecheckedPat] -> TcType -> TcM (a, LIE))
-       -> TcM (a, LIE, TcDictBinds)
--- Typecheck the patterns, extend the environment to bind the variables,
--- do the thing inside, use any existentially-bound dictionaries to 
--- discharge parts of the returning LIE, and deal with pattern type
--- signatures
-
-tcMatchPats pats expected_ty thing_inside
-  =    -- STEP 1: Bring pattern-signature type variables into scope
-    tcAddScopedTyVars (collectSigTysFromPats pats)                     $
-
-       -- STEP 2: Typecheck the patterns themselves, gathering all the stuff
-    tc_match_pats pats expected_ty     `thenTc` \ (rhs_ty, pats', lie_req1, ex_tvs, pat_bndrs, lie_avail) ->
-    
-       -- STEP 3: Extend the environment, and do the thing inside
-    let
-         xve     = bagToList pat_bndrs
-         pat_ids = map snd xve
-    in
-    tcExtendLocalValEnv xve (thing_inside pats' rhs_ty)                `thenTc` \ (result, lie_req2) ->
-
-       -- STEP 4: Check for existentially bound type variables
-       -- I'm a bit concerned that lie_req1 from an 'inner' pattern in the list
-       -- might need (via lie_req2) something made available from an 'outer' 
-       -- pattern.  But it's inconvenient to deal with, and I can't find an example
-    tcCheckExistentialPat pat_ids ex_tvs lie_avail lie_req2 rhs_ty     `thenTc` \ (lie_req2', ex_binds) ->
-
-    returnTc (result, lie_req1 `plusLIE` lie_req2', ex_binds)
-
-tcAddScopedTyVars :: [RenamedHsType] -> TcM a -> TcM a
--- Find the not-already-in-scope signature type variables,
--- kind-check them, and bring them into scope
---
--- We no longer specify that these type variables must be univerally 
--- quantified (lots of email on the subject).  If you want to put that 
--- back in, you need to
---     a) Do a checkSigTyVars after thing_inside
---     b) More insidiously, don't pass in expected_ty, else
---        we unify with it too early and checkSigTyVars barfs
---        Instead you have to pass in a fresh ty var, and unify
---        it with expected_ty afterwards
-tcAddScopedTyVars sig_tys thing_inside
-  = tcGetEnv                                   `thenNF_Tc` \ env ->
-    let
-       all_sig_tvs = foldr (unionNameSets . extractHsTyVars) emptyNameSet sig_tys
-       sig_tvs = filter not_in_scope (nameSetToList all_sig_tvs)
-       not_in_scope tv = not (tcInLocalScope env tv)
-    in       
-    tcScopedTyVars sig_tvs (kcHsSigTypes sig_tys) thing_inside
-
-tcCheckExistentialPat :: [TcId]                -- Ids bound by this pattern
-                     -> Bag TcTyVar    -- Existentially quantified tyvars bound by pattern
-                     -> LIE            --   and context
-                     -> LIE            -- Required context
-                     -> TcType         --   and result type; vars in here must not escape
-                     -> TcM (LIE, TcDictBinds) -- LIE to float out and dict bindings
-tcCheckExistentialPat ids ex_tvs lie_avail lie_req result_ty
-  | isEmptyBag ex_tvs && all not_overloaded ids
-       -- Short cut for case when there are no existentials
-       -- and no polymorphic overloaded variables
-       --  e.g. f :: (forall a. Ord a => a -> a) -> Int -> Int
-       --       f op x = ....
-       --  Here we must discharge op Methods
-  = ASSERT( isEmptyLIE lie_avail )
-    returnTc (lie_req, EmptyMonoBinds)
-
-  | otherwise
-  = tcExtendGlobalTyVars (tyVarsOfType result_ty)              $
-    tcAddErrCtxtM (sigPatCtxt tv_list ids)                     $
-
-       -- In case there are any polymorpic, overloaded binders in the pattern
-       -- (which can happen in the case of rank-2 type signatures, or data constructors
-       -- with polymorphic arguments), we must do a bindInstsOfLocalFns here
-    bindInstsOfLocalFuns lie_req ids                           `thenTc` \ (lie1, inst_binds) ->
-
-       -- Deal with overloaded functions bound by the pattern
-    tcSimplifyCheck doc tv_list
-                   (lieToList lie_avail) lie1          `thenTc` \ (lie2, dict_binds) ->
-    checkSigTyVars tv_list emptyVarSet                         `thenTc_` 
-
-    returnTc (lie2, dict_binds `AndMonoBinds` inst_binds)
-  where
-    doc     = text ("the existential context of a data constructor")
-    tv_list = bagToList ex_tvs
-    not_overloaded id = case splitSigmaTy (idType id) of
-                         (_, theta, _) -> null theta
-
-tc_match_pats [] expected_ty
-  = returnTc (expected_ty, [], emptyLIE, emptyBag, emptyBag, emptyLIE)
-
-tc_match_pats (pat:pats) expected_ty
-  = unifyFunTy expected_ty             `thenTc` \ (arg_ty, rest_ty) ->
-    tcPat tcMonoPatBndr pat arg_ty     `thenTc` \ (pat', lie_req, pat_tvs, pat_ids, lie_avail) ->
-    tc_match_pats pats rest_ty         `thenTc` \ (rhs_ty, pats', lie_reqs, pats_tvs, pats_ids, lie_avails) ->
-    returnTc ( rhs_ty, 
-               pat':pats',
-               lie_req `plusLIE` lie_reqs,
-               pat_tvs `unionBags` pats_tvs,
-               pat_ids `unionBags` pats_ids,
-               lie_avail `plusLIE` lie_avails
-    )
+\begin{code}
+tcDoStmts :: HsStmtContext Name 
+         -> [LStmt Name]
+         -> LHsExpr Name
+         -> BoxyRhoType
+         -> TcM (HsExpr TcId)          -- Returns a HsDo
+tcDoStmts ListComp stmts body res_ty
+  = do { elt_ty <- boxySplitListTy res_ty
+       ; (stmts', body') <- tcStmts ListComp (tcLcStmt listTyCon) stmts elt_ty $
+                            tcBody (doBodyCtxt ListComp body) body
+       ; return (HsDo ListComp stmts' body' (mkListTy elt_ty)) }
+
+tcDoStmts PArrComp stmts body res_ty
+  = do { [elt_ty] <- boxySplitTyConApp parrTyCon res_ty
+       ; (stmts', body') <- tcStmts PArrComp (tcLcStmt parrTyCon) stmts elt_ty $
+                            tcBody (doBodyCtxt PArrComp body) body
+       ; return (HsDo PArrComp stmts' body' (mkPArrTy elt_ty)) }
+
+tcDoStmts DoExpr stmts body res_ty
+  = do { (m_ty, elt_ty) <- boxySplitAppTy res_ty
+       ; let res_ty' = mkAppTy m_ty elt_ty     -- The boxySplit consumes res_ty
+       ; (stmts', body') <- tcStmts DoExpr (tcDoStmt m_ty) stmts res_ty' $
+                            tcBody (doBodyCtxt DoExpr body) body
+       ; return (HsDo DoExpr stmts' body' res_ty') }
+
+tcDoStmts ctxt@(MDoExpr _) stmts body res_ty
+  = do { (m_ty, elt_ty) <- boxySplitAppTy res_ty
+       ; let res_ty' = mkAppTy m_ty elt_ty     -- The boxySplit consumes res_ty
+             tc_rhs rhs = withBox liftedTypeKind $ \ pat_ty ->
+                          tcMonoExpr rhs (mkAppTy m_ty pat_ty)
+
+       ; (stmts', body') <- tcStmts ctxt (tcMDoStmt tc_rhs) stmts res_ty' $
+                            tcBody (doBodyCtxt ctxt body) body
+
+       ; let names = [mfixName, bindMName, thenMName, returnMName, failMName]
+       ; insts <- mapM (newMethodFromName DoOrigin m_ty) names
+       ; return (HsDo (MDoExpr (names `zip` insts)) stmts' body' res_ty') }
+
+tcDoStmts ctxt stmts body res_ty = pprPanic "tcDoStmts" (pprStmtContext ctxt)
+
+tcBody :: Message -> LHsExpr Name -> BoxyRhoType -> TcM (LHsExpr TcId)
+tcBody ctxt body res_ty
+  = -- addErrCtxt ctxt $       -- This context adds little that is useful
+    tcPolyExpr body res_ty
 \end{code}
 
 
@@ -309,127 +264,218 @@ tc_match_pats (pat:pats) expected_ty
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-Typechecking statements is rendered a bit tricky by parallel list comprehensions:
-
-       [ (g x, h x) | ... ; let g v = ...
-                    | ... ; let h v = ... ]
-
-It's possible that g,h are overloaded, so we need to feed the LIE from the
-(g x, h x) up through both lots of bindings (so we get the bindInstsOfLocalFuns).
-Similarly if we had an existential pattern match:
-
-       data T = forall a. Show a => C a
-
-       [ (show x, show y) | ... ; C x <- ...
-                          | ... ; C y <- ... ]
-
-Then we need the LIE from (show x, show y) to be simplified against
-the bindings for x and y.  
-
-It's difficult to do this in parallel, so we rely on the renamer to 
-ensure that g,h and x,y don't duplicate, and simply grow the environment.
-So the binders of the first parallel group will be in scope in the second
-group.  But that's fine; there's no shadowing to worry about.
-
 \begin{code}
-tcStmts do_or_lc m_ty stmts
-  = tcStmtsAndThen (:) do_or_lc m_ty stmts (returnTc ([], emptyLIE))
-
-tcStmtsAndThen
-       :: (TcStmt -> thing -> thing)   -- Combiner
-       -> HsMatchContext
-        -> (TcType -> TcType, TcType)  -- m, the relationship type of pat and rhs in pat <- rhs
-                                       -- elt_ty, where type of the comprehension is (m elt_ty)
-        -> [RenamedStmt]
-       -> TcM (thing, LIE)
-        -> TcM (thing, LIE)
-
-       -- Base case
-tcStmtsAndThen combine do_or_lc m_ty [] do_next
-  = do_next
-
-tcStmtsAndThen combine do_or_lc m_ty (stmt:stmts) do_next
-  = tcStmtAndThen combine do_or_lc m_ty stmt
-       (tcStmtsAndThen combine do_or_lc m_ty stmts do_next)
-
-       -- LetStmt
-tcStmtAndThen combine do_or_lc m_ty (LetStmt binds) thing_inside
-  = tcBindsAndThen             -- No error context, but a binding group is
-       (glue_binds combine)    -- rather a large thing for an error context anyway
-       binds
-       thing_inside
-
-tcStmtAndThen combine do_or_lc m_ty@(m,elt_ty) stmt@(BindStmt pat exp src_loc) thing_inside
-  = tcAddSrcLoc src_loc                                        $
-    tcAddErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt)              $
-    newTyVarTy liftedTypeKind                          `thenNF_Tc` \ pat_ty ->
-    tcExpr exp (m pat_ty)                              `thenTc` \ (exp', exp_lie) ->
-    tcMatchPats [pat] (mkFunTy pat_ty (m elt_ty))      (\ [pat'] _ ->
-       tcPopErrCtxt                            $
-       thing_inside                            `thenTc` \ (thing, lie) ->
-       returnTc ((BindStmt pat' exp' src_loc, thing), lie)
-    )                                                  `thenTc` \ ((stmt', thing), lie, dict_binds) ->
-    returnTc (combine stmt' (glue_binds combine Recursive dict_binds thing),
-             lie `plusLIE` exp_lie)
-
-
-       -- ParStmt
-tcStmtAndThen combine do_or_lc m_ty (ParStmtOut bndr_stmts_s) thing_inside
-  = loop bndr_stmts_s          `thenTc` \ ((pairs', thing), lie) ->
-    returnTc (combine (ParStmtOut pairs') thing, lie)
+type TcStmtChecker
+  = forall thing.  HsStmtContext Name
+                  -> Stmt Name
+                  -> BoxyRhoType                       -- Result type for comprehension
+                  -> (BoxyRhoType -> TcM thing)        -- Checker for what follows the stmt
+                  -> TcM (Stmt TcId, thing)
+
+  -- The incoming BoxyRhoType may be refined by type refinements
+  -- before being passed to the thing_inside
+
+tcStmts :: HsStmtContext Name
+       -> TcStmtChecker        -- NB: higher-rank type
+        -> [LStmt Name]
+       -> BoxyRhoType
+       -> (BoxyRhoType -> TcM thing)
+        -> TcM ([LStmt TcId], thing)
+
+-- Note the higher-rank type.  stmt_chk is applied at different
+-- types in the equations for tcStmts
+
+tcStmts ctxt stmt_chk [] res_ty thing_inside
+  = do { thing <- thing_inside res_ty
+       ; return ([], thing) }
+
+-- LetStmts are handled uniformly, regardless of context
+tcStmts ctxt stmt_chk (L loc (LetStmt binds) : stmts) res_ty thing_inside
+  = do { (binds', (stmts',thing)) <- tcLocalBinds binds $
+                                     tcStmts ctxt stmt_chk stmts res_ty thing_inside
+       ; return (L loc (LetStmt binds') : stmts', thing) }
+
+-- For the vanilla case, handle the location-setting part
+tcStmts ctxt stmt_chk (L loc stmt : stmts) res_ty thing_inside
+  = do         { (stmt', (stmts', thing)) <- 
+               setSrcSpan loc                          $
+               addErrCtxt (stmtCtxt ctxt stmt)         $
+               stmt_chk ctxt stmt res_ty               $ \ res_ty' ->
+               popErrCtxt                              $
+               tcStmts ctxt stmt_chk stmts res_ty'     $
+               thing_inside
+       ; return (L loc stmt' : stmts', thing) }
+
+--------------------------------
+--     Pattern guards
+tcGuardStmt :: TcStmtChecker
+tcGuardStmt ctxt (ExprStmt guard _ _) res_ty thing_inside
+  = do { guard' <- tcMonoExpr guard boolTy
+       ; thing  <- thing_inside res_ty
+       ; return (ExprStmt guard' noSyntaxExpr boolTy, thing) }
+
+tcGuardStmt ctxt (BindStmt pat rhs _ _) res_ty thing_inside
+  = do { (rhs', rhs_ty) <- tcInferRho rhs
+       ; (pat', thing)  <- tcPat LamPat pat rhs_ty res_ty thing_inside
+       ; return (BindStmt pat' rhs' noSyntaxExpr noSyntaxExpr, thing) }
+
+tcGuardStmt ctxt stmt res_ty thing_inside
+  = pprPanic "tcGuardStmt: unexpected Stmt" (ppr stmt)
+
+
+--------------------------------
+--     List comprehensions and PArrays
+
+tcLcStmt :: TyCon      -- The list/Parray type constructor ([] or PArray)
+        -> TcStmtChecker
+
+-- A generator, pat <- rhs
+tcLcStmt m_tc ctxt (BindStmt pat rhs _ _) res_ty thing_inside 
+ = do  { (rhs', pat_ty) <- withBox liftedTypeKind $ \ ty ->
+                           tcMonoExpr rhs (mkTyConApp m_tc [ty])
+       ; (pat', thing)  <- tcPat LamPat pat pat_ty res_ty thing_inside
+       ; return (BindStmt pat' rhs' noSyntaxExpr noSyntaxExpr, thing) }
+
+-- A boolean guard
+tcLcStmt m_tc ctxt (ExprStmt rhs _ _) res_ty thing_inside
+  = do { rhs'  <- tcMonoExpr rhs boolTy
+       ; thing <- thing_inside res_ty
+       ; return (ExprStmt rhs' noSyntaxExpr boolTy, thing) }
+
+-- A parallel set of comprehensions
+--     [ (g x, h x) | ... ; let g v = ...
+--                  | ... ; let h v = ... ]
+--
+-- It's possible that g,h are overloaded, so we need to feed the LIE from the
+-- (g x, h x) up through both lots of bindings (so we get the bindInstsOfLocalFuns).
+-- Similarly if we had an existential pattern match:
+--
+--     data T = forall a. Show a => C a
+--
+--     [ (show x, show y) | ... ; C x <- ...
+--                        | ... ; C y <- ... ]
+--
+-- Then we need the LIE from (show x, show y) to be simplified against
+-- the bindings for x and y.  
+-- 
+-- It's difficult to do this in parallel, so we rely on the renamer to 
+-- ensure that g,h and x,y don't duplicate, and simply grow the environment.
+-- So the binders of the first parallel group will be in scope in the second
+-- group.  But that's fine; there's no shadowing to worry about.
+
+tcLcStmt m_tc ctxt (ParStmt bndr_stmts_s) elt_ty thing_inside
+  = do { (pairs', thing) <- loop bndr_stmts_s
+       ; return (ParStmt pairs', thing) }
   where
-    loop []
-      = thing_inside                           `thenTc` \ (thing, stmts_lie) ->
-       returnTc (([], thing), stmts_lie)
-
-    loop ((bndrs,stmts) : pairs)
-      = tcStmtsAndThen 
-               combine_par ListComp m_ty stmts
-                       -- Notice we pass on m_ty; the result type is used only
-                       -- to get escaping type variables for checkExistentialPat
-               (tcLookupLocalIds bndrs `thenNF_Tc` \ bndrs' ->
-                loop pairs             `thenTc` \ ((pairs', thing), lie) ->
-                returnTc (([], (bndrs', pairs', thing)), lie)) `thenTc` \ ((stmts', (bndrs', pairs', thing)), lie) ->
-
-       returnTc ( ((bndrs',stmts') : pairs', thing), lie)
-
-    combine_par stmt (stmts, thing) = (stmt:stmts, thing)
-
-       -- ExprStmt
-tcStmtAndThen combine do_or_lc m_ty@(m, res_elt_ty) stmt@(ExprStmt exp locn) thing_inside
-  = tcSetErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt) (
-       if isDoExpr do_or_lc then
-               newTyVarTy openTypeKind         `thenNF_Tc` \ any_ty ->
-               tcExpr exp (m any_ty)   
-       else
-               tcExpr exp boolTy
-    )                                          `thenTc` \ (exp', stmt_lie) ->
-
-    thing_inside                               `thenTc` \ (thing, stmts_lie) ->
-
-    returnTc (combine (ExprStmt exp' locn) thing,
-             stmt_lie `plusLIE` stmts_lie)
-
-
-       -- Result statements
-tcStmtAndThen combine do_or_lc m_ty@(m, res_elt_ty) stmt@(ResultStmt exp locn) thing_inside
-  = tcSetErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt) (
-       if isDoExpr do_or_lc then
-               tcExpr exp (m res_elt_ty)
-       else
-               tcExpr exp res_elt_ty
-    )                                          `thenTc` \ (exp', stmt_lie) ->
-
-    thing_inside                               `thenTc` \ (thing, stmts_lie) ->
-
-    returnTc (combine (ResultStmt exp' locn) thing,
-             stmt_lie `plusLIE` stmts_lie)
-
-
-------------------------------
-glue_binds combine is_rec binds thing 
-  | nullMonoBinds binds = thing
-  | otherwise          = combine (LetStmt (mkMonoBind binds [] is_rec)) thing
+    -- loop :: [([LStmt Name], [Name])] -> TcM ([([LStmt TcId], [TcId])], thing)
+    loop [] = do { thing <- thing_inside elt_ty        -- No refinement from pattern 
+                ; return ([], thing) }         -- matching in the branches
+
+    loop ((stmts, names) : pairs)
+      = do { (stmts', (ids, pairs', thing))
+               <- tcStmts ctxt (tcLcStmt m_tc) stmts elt_ty $ \ elt_ty' ->
+                  do { ids <- tcLookupLocalIds names
+                     ; (pairs', thing) <- loop pairs
+                     ; return (ids, pairs', thing) }
+          ; return ( (stmts', ids) : pairs', thing ) }
+
+tcLcStmt m_tc ctxt stmt elt_ty thing_inside
+  = pprPanic "tcLcStmt: unexpected Stmt" (ppr stmt)
+
+--------------------------------
+--     Do-notation
+-- The main excitement here is dealing with rebindable syntax
+
+tcDoStmt :: TcType             -- Monad type,  m
+        -> TcStmtChecker
+
+tcDoStmt m_ty ctxt (BindStmt pat rhs bind_op fail_op) res_ty thing_inside
+  = do { (rhs', pat_ty) <- withBox liftedTypeKind $ \ pat_ty -> 
+                           tcMonoExpr rhs (mkAppTy m_ty pat_ty)
+               -- We should use type *inference* for the RHS computations, becuase of GADTs. 
+               --      do { pat <- rhs; <rest> }
+               -- is rather like
+               --      case rhs of { pat -> <rest> }
+               -- We do inference on rhs, so that information about its type can be refined
+               -- when type-checking the pattern. 
+
+       ; (pat', thing) <- tcPat LamPat pat pat_ty res_ty thing_inside
+
+       -- Deal with rebindable syntax; (>>=) :: m a -> (a -> m b) -> m b
+       ; let bind_ty = mkFunTys [mkAppTy m_ty pat_ty, 
+                                 mkFunTy pat_ty res_ty] res_ty
+       ; bind_op' <- tcSyntaxOp DoOrigin bind_op bind_ty
+               -- If (but only if) the pattern can fail, 
+               -- typecheck the 'fail' operator
+       ; fail_op' <- if isIrrefutableHsPat pat' 
+                     then return noSyntaxExpr
+                     else tcSyntaxOp DoOrigin fail_op (mkFunTy stringTy res_ty)
+       ; return (BindStmt pat' rhs' bind_op' fail_op', thing) }
+
+
+tcDoStmt m_ty ctxt (ExprStmt rhs then_op _) res_ty thing_inside
+  = do {       -- Deal with rebindable syntax; (>>) :: m a -> m b -> m b
+         a_ty <- newFlexiTyVarTy liftedTypeKind
+       ; let rhs_ty  = mkAppTy m_ty a_ty
+             then_ty = mkFunTys [rhs_ty, res_ty] res_ty
+       ; then_op' <- tcSyntaxOp DoOrigin then_op then_ty
+       ; rhs' <- tcPolyExpr rhs rhs_ty
+       ; thing <- thing_inside res_ty
+       ; return (ExprStmt rhs' then_op' rhs_ty, thing) }
+
+tcDoStmt m_ty ctxt stmt res_ty thing_inside
+  = pprPanic "tcDoStmt: unexpected Stmt" (ppr stmt)
+
+--------------------------------
+--     Mdo-notation
+-- The distinctive features here are
+--     (a) RecStmts, and
+--     (b) no rebindable syntax
+
+tcMDoStmt :: (LHsExpr Name -> TcM (LHsExpr TcId, TcType))      -- RHS inference
+         -> TcStmtChecker
+tcMDoStmt tc_rhs ctxt (BindStmt pat rhs bind_op fail_op) res_ty thing_inside
+  = do { (rhs', pat_ty) <- tc_rhs rhs
+       ; (pat', thing)  <- tcPat LamPat pat pat_ty res_ty thing_inside
+       ; return (BindStmt pat' rhs' noSyntaxExpr noSyntaxExpr, thing) }
+
+tcMDoStmt tc_rhs ctxt (ExprStmt rhs then_op _) res_ty thing_inside
+  = do { (rhs', elt_ty) <- tc_rhs rhs
+       ; thing          <- thing_inside res_ty
+       ; return (ExprStmt rhs' noSyntaxExpr elt_ty, thing) }
+
+tcMDoStmt tc_rhs ctxt (RecStmt stmts laterNames recNames _ _) res_ty thing_inside
+  = do { rec_tys <- newFlexiTyVarTys (length recNames) liftedTypeKind
+       ; let rec_ids = zipWith mkLocalId recNames rec_tys
+       ; tcExtendIdEnv rec_ids                 $ do
+       { (stmts', (later_ids, rec_rets))
+               <- tcStmts ctxt (tcMDoStmt tc_rhs) stmts res_ty $ \ res_ty' -> 
+                       -- ToDo: res_ty not really right
+                  do { rec_rets <- zipWithM tc_ret recNames rec_tys
+                     ; later_ids <- tcLookupLocalIds laterNames
+                     ; return (later_ids, rec_rets) }
+
+       ; (thing,lie) <- tcExtendIdEnv later_ids (getLIE (thing_inside res_ty))
+               -- NB:  The rec_ids for the recursive things 
+               --      already scope over this part. This binding may shadow
+               --      some of them with polymorphic things with the same Name
+               --      (see note [RecStmt] in HsExpr)
+       ; lie_binds <- bindInstsOfLocalFuns lie later_ids
+  
+       ; return (RecStmt stmts' later_ids rec_ids rec_rets lie_binds, thing)
+       }}
+  where 
+    -- Unify the types of the "final" Ids with those of "knot-tied" Ids
+    tc_ret rec_name mono_ty
+       = do { poly_id <- tcLookupId rec_name
+               -- poly_id may have a polymorphic type
+               -- but mono_ty is just a monomorphic type variable
+            ; co_fn <- tcSubExp (idType poly_id) mono_ty
+            ; return (HsCoerce co_fn (HsVar poly_id)) }
+
+tcMDoStmt tc_rhs ctxt stmt res_ty thing_inside
+  = pprPanic "tcMDoStmt: unexpected Stmt" (ppr stmt)
+
 \end{code}
 
 
@@ -443,33 +489,25 @@ glue_binds combine is_rec binds thing
 number of args are used in each equation.
 
 \begin{code}
-sameNoOfArgs :: [RenamedMatch] -> Bool
-sameNoOfArgs matches = length (nub (map args_in_match matches)) == 1
+sameNoOfArgs :: MatchGroup Name -> Bool
+sameNoOfArgs (MatchGroup matches _)
+   = isSingleton (nub (map args_in_match matches))
   where
-    args_in_match :: RenamedMatch -> Int
-    args_in_match (Match _ pats _ _) = length pats
+    args_in_match :: LMatch Name -> Int
+    args_in_match (L _ (Match pats _ _)) = length pats
 \end{code}
 
 \begin{code}
-matchCtxt CaseAlt match
-  = hang (ptext SLIT("In a case alternative:"))
-        4 (pprMatch (True,empty) {-is_case-} match)
-
-matchCtxt (FunRhs fun) match
-  = hang (hcat [ptext SLIT("In an equation for function "), quotes (ppr_fun), char ':'])
-        4 (pprMatch (False, ppr_fun) {-not case-} match)
-  where
-    ppr_fun = ppr fun
-
-matchCtxt LambdaExpr match
-  = hang (ptext SLIT("In the lambda expression"))
-        4 (pprMatch (True, empty) match)
-
 varyingArgsErr name matches
   = sep [ptext SLIT("Varying number of arguments for function"), quotes (ppr name)]
 
-lurkingRank2SigErr
-  = ptext SLIT("Too few explicit arguments when defining a function with a rank-2 type")
+matchCtxt ctxt match  = hang (ptext SLIT("In") <+> pprMatchContext ctxt <> colon) 
+                          4 (pprMatch ctxt match)
+
+doBodyCtxt :: HsStmtContext Name -> LHsExpr Name -> SDoc
+doBodyCtxt ctxt body = hang (ptext SLIT("In the result of") <+> pprStmtContext ctxt <> colon) 
+                         4 (ppr body)
 
-stmtCtxt do_or_lc stmt = hang (pprMatchContext do_or_lc <> colon) 4 (ppr stmt)
+stmtCtxt ctxt stmt = hang (ptext SLIT("In") <+> pprStmtContext ctxt <> colon)
+                       4 (ppr stmt)
 \end{code}