Simon's big boxy-type commit
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcMatches.lhs
index f29d89a..39b4253 100644 (file)
@@ -5,51 +5,47 @@
 
 \begin{code}
 module TcMatches ( tcMatchesFun, tcGRHSsPat, tcMatchesCase, tcMatchLambda,
-                  tcMatchPats, matchCtxt, TcMatchCtxt(..), 
+                  matchCtxt, TcMatchCtxt(..), 
                   tcStmts, tcDoStmts, 
-                  tcDoStmt, tcMDoStmt, tcGuardStmt, 
-                  tcThingWithSig
+                  tcDoStmt, tcMDoStmt, tcGuardStmt
        ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import {-# SOURCE #-}  TcExpr( tcSyntaxOp, tcCheckRho, tcInferRho, tcMonoExpr, tcCheckSigma )
+import {-# SOURCE #-}  TcExpr( tcSyntaxOp, tcInferRho, tcMonoExpr, tcPolyExpr )
 
 import HsSyn           ( HsExpr(..), LHsExpr, MatchGroup(..),
                          Match(..), LMatch, GRHSs(..), GRHS(..), 
                          Stmt(..), LStmt, HsMatchContext(..), HsStmtContext(..),
-                         LPat, pprMatch, isIrrefutableHsPat,
-                         pprMatchContext, pprStmtContext, pprMatchRhsContext,
-                         collectPatsBinders, noSyntaxExpr
-                       )
-import TcHsSyn         ( ExprCoFn, isIdCoercion, (<$>), (<.>) )
+                         pprMatch, isIrrefutableHsPat,
+                         pprMatchContext, pprStmtContext, 
+                         noSyntaxExpr, matchGroupArity, pprMatches,
+                         ExprCoFn )
 
 import TcRnMonad
-import TcHsType                ( tcHsPatSigType, UserTypeCtxt(..) )
-import Inst            ( tcInstCall, newMethodFromName )
+import TcHsType                ( tcPatSig, UserTypeCtxt(..) )
+import Inst            ( newMethodFromName )
 import TcEnv           ( TcId, tcLookupLocalIds, tcLookupId, tcExtendIdEnv, 
-                         tcExtendTyVarEnv )
-import TcPat           ( PatCtxt(..), tcPats )
-import TcMType         ( newTyFlexiVarTy, newTyFlexiVarTys, zonkTcType ) 
-import TcType          ( TcType, TcTyVar, TcSigmaType, TcRhoType, mkFunTys,
-                         tyVarsOfTypes, tidyOpenTypes, isSigmaTy, 
-                         liftedTypeKind, openTypeKind, mkFunTy, mkAppTy )
+                         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         ( Expected(..), zapExpectedType, readExpectedType,
-                         unifyTauTy, subFunTys, unifyTyConApp,
-                         checkSigTyVarsWrt, zapExpectedBranches, tcSubExp, tcGen,
-                         unifyAppTy, zapToListTy, zapToTyConApp )
+import TcUnify         ( boxySplitAppTy, boxySplitTyConApp, boxySplitListTy,
+                         subFunTys, tcSubExp, withBox )
 import TcSimplify      ( bindInstsOfLocalFuns )
 import Name            ( Name )
 import TysWiredIn      ( stringTy, boolTy, parrTyCon, listTyCon, mkListTy, mkPArrTy )
 import PrelNames       ( bindMName, returnMName, mfixName, thenMName, failMName )
 import Id              ( idType, mkLocalId )
 import TyCon           ( TyCon )
-import CoreFVs         ( idFreeTyVars )
-import VarSet
 import Util            ( isSingleton )
 import Outputable
 import SrcLoc          ( Located(..) )
+import ErrUtils                ( Message )
 
 import List            ( nub )
 \end{code}
@@ -68,8 +64,8 @@ same number of arguments before using @tcMatches@ to do the work.
 \begin{code}
 tcMatchesFun :: Name
             -> MatchGroup Name
-            -> Expected TcRhoType      -- Expected type of function
-            -> TcM (MatchGroup TcId)   -- Returns type of body
+            -> 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
@@ -87,13 +83,14 @@ tcMatchesFun fun_name matches exp_ty
                -- 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.
-       ; exp_ty' <- zapExpectedBranches matches exp_ty
-       ; subFunTys ctxt matches exp_ty'        $ \ pat_tys rhs_ty -> 
+       ; subFunTys doc n_pats exp_ty     $ \ pat_tys rhs_ty -> 
          tcMatches match_ctxt pat_tys rhs_ty matches
        }
   where
-    ctxt = FunRhs fun_name
-    match_ctxt = MC { mc_what = ctxt, mc_body = tcMonoExpr }
+    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
@@ -103,32 +100,34 @@ parser guarantees that each equation has exactly one argument.
 tcMatchesCase :: TcMatchCtxt           -- Case context
              -> TcRhoType              -- Type of scrutinee
              -> MatchGroup Name        -- The case alternatives
-             -> Expected TcRhoType     -- Type of whole case expressions
+             -> BoxyRhoType            -- Type of whole case expressions
              -> TcM (MatchGroup TcId)  -- Translated alternatives
 
-tcMatchesCase ctxt scrut_ty matches exp_ty
-  = do { exp_ty' <- zapExpectedBranches matches exp_ty
-       ; tcMatches ctxt [Check scrut_ty] exp_ty' matches }
+tcMatchesCase ctxt scrut_ty matches res_ty
+  = tcMatches ctxt [scrut_ty] res_ty matches
 
-tcMatchLambda :: MatchGroup Name -> Expected TcRhoType -> TcM (MatchGroup TcId)
-tcMatchLambda match exp_ty     -- One branch so no unifyBranches needed
-  = subFunTys LambdaExpr match exp_ty  $ \ pat_tys rhs_ty ->
+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 = tcMonoExpr }
+                     mc_body = tcPolyExpr }
 \end{code}
 
 @tcGRHSsPat@ typechecks @[GRHSs]@ that occur in a @PatMonoBind@.
 
 \begin{code}
-tcGRHSsPat :: GRHSs Name
-          -> Expected TcRhoType
-          -> TcM (GRHSs TcId)
-tcGRHSsPat grhss exp_ty = tcGRHSs match_ctxt grhss exp_ty
+tcGRHSsPat :: GRHSs Name -> BoxyRhoType -> TcM (GRHSs TcId)
+tcGRHSsPat grhss res_ty = tcGRHSs match_ctxt grhss res_ty
   where
     match_ctxt = MC { mc_what = PatBindRhs,
-                     mc_body = tcMonoExpr }
+                     mc_body = tcPolyExpr }
 \end{code}
 
 
@@ -140,172 +139,69 @@ tcGRHSsPat grhss exp_ty = tcGRHSs match_ctxt grhss exp_ty
 
 \begin{code}
 tcMatches :: TcMatchCtxt
-         -> [Expected TcRhoType]       -- Expected pattern types
-         -> Expected TcRhoType         -- Expected result-type of the Match.
+         -> [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
-                -> Expected TcRhoType 
+                -> BoxyRhoType 
                 -> TcM (LHsExpr TcId) }        
 
 tcMatches ctxt pat_tys rhs_ty (MatchGroup matches _)
   = do { matches' <- mapM (tcMatch ctxt pat_tys rhs_ty) matches
-       ; pat_tys' <- mapM readExpectedType pat_tys
-       ; rhs_ty'  <- readExpectedType rhs_ty
-       ; return (MatchGroup matches' (mkFunTys pat_tys' rhs_ty')) }
+       ; return (MatchGroup matches' (mkFunTys pat_tys rhs_ty)) }
 
 -------------
 tcMatch :: TcMatchCtxt
-       -> [Expected TcRhoType]         -- Expected pattern types
-       -> Expected TcRhoType           -- Expected result-type of the Match.
+       -> [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_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_match ctxt pat_tys rhs_ty match@(Match pats maybe_rhs_sig grhss)
-  = addErrCtxt (matchCtxt (mc_what ctxt) match)        $       
-    do { (pats', grhss') <- tcMatchPats pats pat_tys rhs_ty $
-                            tc_grhss ctxt maybe_rhs_sig grhss rhs_ty
-       ; 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 }
 
 -------------
-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 { (sig_tvs, sig_ty) <- tcHsPatSigType ResSigCtxt res_sig
-       ; traceTc (text "tc_grhss" <+> ppr sig_tvs)
-       ; (co_fn, grhss') <- tcExtendTyVarEnv sig_tvs $
-                            tcThingWithSig sig_ty (tcGRHSs ctxt grhss . Check) rhs_ty
-
-               -- Push the coercion down to the right hand sides,
-               -- because there is no convenient place to hang it otherwise.
-       ; if isIdCoercion co_fn then
-               return grhss'
-         else
-               return (lift_grhss co_fn grhss') }
+tcGRHSs :: TcMatchCtxt -> GRHSs Name -> BoxyRhoType -> TcM (GRHSs TcId)
 
--------------
-lift_grhss co_fn (GRHSs grhss binds)
-  = GRHSs (map (fmap lift_grhs) grhss) binds
-  where
-    lift_grhs (GRHS stmts rhs) = GRHS stmts (fmap (co_fn <$>) rhs)
+-- 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 :: TcMatchCtxt -> GRHSs Name
-       -> Expected TcRhoType
-       -> TcM (GRHSs TcId)
-
-  -- Special case when there is just one equation with a degenerate 
-  -- guard; then we pass in the full Expected type, so that we get
-  -- good inference from simple things like
-  --   f = \(x::forall a.a->a) -> <stuff>
-  -- This is a consequence of the fact that tcStmts takes a TcType,
-  -- not a Expected TcType, a decision we could revisit if necessary
-tcGRHSs ctxt (GRHSs [L loc1 (GRHS [] rhs)] binds) exp_ty
-  = do { (binds', rhs') <- tcLocalBinds binds  $
-                           mc_body ctxt rhs exp_ty
-       ; returnM (GRHSs [L loc1 (GRHS [] rhs')] binds') }
-
-tcGRHSs ctxt (GRHSs grhss binds) exp_ty
-  = do { exp_ty' <- zapExpectedType exp_ty openTypeKind
-                       -- Even if there is only one guard, we zap the RHS type to
-                       -- a monotype.  Reason: it makes tcStmts much easier,
-                       -- and even a one-armed guard has a notional second arm
-
-       ; (binds', grhss') <- tcLocalBinds binds $
-                             mappM (wrapLocM (tcGRHS ctxt exp_ty')) grhss
+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 -> TcRhoType
-       -> GRHS Name -> TcM (GRHS TcId)
+tcGRHS :: TcMatchCtxt -> BoxyRhoType -> GRHS Name -> TcM (GRHS TcId)
 
-tcGRHS ctxt exp_ty' (GRHS guards rhs)
-  = do  { (guards', rhs') <- tcStmts stmt_ctxt (tcGuardStmt exp_ty') guards $
-                            addErrCtxt (grhsCtxt match_ctxt rhs) $
-                            tcCheckRho rhs exp_ty'
+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
-    match_ctxt = mc_what ctxt
-    stmt_ctxt  = PatGuard match_ctxt
-\end{code}
-
-
-\begin{code}
-tcThingWithSig :: TcSigmaType          -- Type signature
-              -> (TcRhoType -> TcM r)  -- How to type check the thing inside
-              -> Expected TcRhoType    -- Overall expected result type
-              -> TcM (ExprCoFn, r)
--- Used for expressions with a type signature, and for result type signatures
-
-tcThingWithSig sig_ty thing_inside res_ty
-  | not (isSigmaTy sig_ty)
-  = thing_inside sig_ty                `thenM` \ result ->
-    tcSubExp res_ty sig_ty     `thenM` \ co_fn ->
-    returnM (co_fn, result)
-
-  | otherwise  -- The signature has some outer foralls
-  =    -- 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
-    tcGen sig_ty emptyVarSet thing_inside      `thenM` \ (gen_fn, result) ->
-    tcInstCall InstSigOrigin sig_ty            `thenM` \ (inst_fn, _, inst_sig_ty) ->
-    tcSubExp res_ty inst_sig_ty                        `thenM` \ co_fn ->
-    returnM (co_fn <.> inst_fn <.> gen_fn,  result)
-       -- Note that we generalise, then instantiate. Ah well.
-\end{code}
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{tcMatchPats}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-\begin{code}     
-tcMatchPats :: [LPat Name] 
-           -> [Expected TcSigmaType]   -- Pattern types
-           -> Expected TcRhoType       -- Result type;
-                                       -- used only to check existential escape
-           -> TcM a
-           -> TcM ([LPat TcId], a)
--- 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 tys body_ty thing_inside
-  = do { (pats', ex_tvs, res) <- tcPats LamPat pats tys thing_inside 
-       ; tcCheckExistentialPat pats' ex_tvs tys body_ty
-       ; returnM (pats', res) }
-
-tcCheckExistentialPat :: [LPat TcId]           -- Patterns (just for error message)
-                     -> [TcTyVar]              -- Existentially quantified tyvars bound by pattern
-                     -> [Expected TcSigmaType] -- Types of the patterns
-                     -> Expected TcRhoType     -- Type of the body of the match
-                                               -- Tyvars in either of these must not escape
-                     -> TcM ()
-       -- NB: we *must* pass "pats_tys" not just "body_ty" to tcCheckExistentialPat
-       -- For example, we must reject this program:
-       --      data C = forall a. C (a -> Int) 
-       --      f (C g) x = g x
-       -- Here, result_ty will be simply Int, but expected_ty is (C -> a -> Int).
-
-tcCheckExistentialPat pats [] pat_tys body_ty
-  = return ()  -- Short cut for case when there are no existentials
-
-tcCheckExistentialPat pats ex_tvs pat_tys body_ty
-  = do { tys <- mapM readExpectedType (body_ty : pat_tys)
-       ; addErrCtxtM (sigPatCtxt (collectPatsBinders pats) ex_tvs tys) $
-         checkSigTyVarsWrt (tyVarsOfTypes tys) ex_tvs }
+    stmt_ctxt  = PatGuard (mc_what ctxt)
 \end{code}
 
 
@@ -319,47 +215,46 @@ tcCheckExistentialPat pats ex_tvs pat_tys body_ty
 tcDoStmts :: HsStmtContext Name 
          -> [LStmt Name]
          -> LHsExpr Name
-         -> Expected TcRhoType
+         -> BoxyRhoType
          -> TcM (HsExpr TcId)          -- Returns a HsDo
 tcDoStmts ListComp stmts body res_ty
-  = do { elt_ty <- zapToListTy res_ty
-       ; (stmts', body') <- tcStmts ListComp (tcLcStmt listTyCon elt_ty) stmts $
-                            addErrCtxt (doBodyCtxt ListComp body) $
-                            tcCheckRho body elt_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] <- zapToTyConApp parrTyCon res_ty
-       ; (stmts', body') <- tcStmts PArrComp (tcLcStmt parrTyCon elt_ty) stmts $
-                            addErrCtxt (doBodyCtxt PArrComp body) $
-                            tcCheckRho body elt_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 { res_ty'   <- zapExpectedType res_ty liftedTypeKind
-       ; (m_ty, _) <- unifyAppTy res_ty'
-       ; (stmts', body') <- tcStmts DoExpr (tcDoStmt m_ty res_ty') stmts $
-                            addErrCtxt (doBodyCtxt DoExpr body) $
-                            tcCheckRho 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 cxt@(MDoExpr _) stmts body res_ty
-  = do { res_ty'   <- zapExpectedType res_ty liftedTypeKind
-       ; (m_ty, _) <- unifyAppTy res_ty'
-       ; let tc_rhs rhs = do   { (rhs', rhs_ty) <- tcInferRho rhs
-                               ; (n_ty, pat_ty) <- unifyAppTy rhs_ty
-                               ; unifyTauTy m_ty n_ty
-                               ; return (rhs', pat_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 cxt (tcMDoStmt res_ty' tc_rhs) stmts $
-                            addErrCtxt (doBodyCtxt cxt body) $
-                            tcCheckRho body res_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}
 
 
@@ -373,53 +268,58 @@ tcDoStmts ctxt stmts body res_ty = pprPanic "tcDoStmts" (pprStmtContext ctxt)
 type TcStmtChecker
   = forall thing.  HsStmtContext Name
                   -> Stmt Name
-                  -> TcM thing
+                  -> 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]
-       -> TcM thing
+       -> 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 [] thing_inside
-  = do { thing <- thing_inside
+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) thing_inside
+tcStmts ctxt stmt_chk (L loc (LetStmt binds) : stmts) res_ty thing_inside
   = do { (binds', (stmts',thing)) <- tcLocalBinds binds $
-                                     tcStmts ctxt stmt_chk stmts thing_inside
+                                     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) thing_inside
+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              $
-               popErrCtxt                      $
-               tcStmts ctxt stmt_chk stmts     $
+               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 :: TcType -> TcStmtChecker
-tcGuardStmt res_ty ctxt (ExprStmt guard _ _) thing_inside
-  = do { guard' <- tcCheckRho guard boolTy
-       ; thing  <- thing_inside
+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 res_ty ctxt (BindStmt pat rhs _ _) thing_inside
+tcGuardStmt ctxt (BindStmt pat rhs _ _) res_ty thing_inside
   = do { (rhs', rhs_ty) <- tcInferRho rhs
-       ; (pat', thing)  <- tcBindPat pat rhs_ty res_ty thing_inside
+       ; (pat', thing)  <- tcPat LamPat pat rhs_ty res_ty thing_inside
        ; return (BindStmt pat' rhs' noSyntaxExpr noSyntaxExpr, thing) }
 
-tcGuardStmt res_ty ctxt stmt thing_inside
+tcGuardStmt ctxt stmt res_ty thing_inside
   = pprPanic "tcGuardStmt: unexpected Stmt" (ppr stmt)
 
 
@@ -427,20 +327,19 @@ tcGuardStmt res_ty ctxt stmt thing_inside
 --     List comprehensions and PArrays
 
 tcLcStmt :: TyCon      -- The list/Parray type constructor ([] or PArray)
-        -> TcType      -- The element type of the list or PArray
         -> TcStmtChecker
 
 -- A generator, pat <- rhs
-tcLcStmt m_tc elt_ty ctxt (BindStmt pat rhs _ _) thing_inside
-  = do { (rhs', rhs_ty) <- tcInferRho rhs
-       ; [pat_ty]       <- unifyTyConApp m_tc rhs_ty
-       ; (pat', thing)  <- tcBindPat pat pat_ty elt_ty thing_inside
+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 elt_ty ctxt (ExprStmt rhs _ _) thing_inside
-  = do { rhs'  <- tcCheckRho rhs boolTy
-       ; thing <- thing_inside
+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
@@ -464,23 +363,23 @@ tcLcStmt m_tc elt_ty ctxt (ExprStmt rhs _ _) thing_inside
 -- 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 elt_ty ctxt (ParStmt bndr_stmts_s) thing_inside
+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 :: [([LStmt Name], [Name])] -> TcM ([([LStmt TcId], [TcId])], thing)
-    loop [] = do { thing <- thing_inside
-                ; return ([], 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 elt_ty) stmts $
+               <- 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 elt_ty ctxt stmt thing_inside
+tcLcStmt m_tc ctxt stmt elt_ty thing_inside
   = pprPanic "tcLcStmt: unexpected Stmt" (ppr stmt)
 
 --------------------------------
@@ -488,12 +387,11 @@ tcLcStmt m_tc elt_ty ctxt stmt thing_inside
 -- The main excitement here is dealing with rebindable syntax
 
 tcDoStmt :: TcType             -- Monad type,  m
-        -> TcType              -- Result type, m b
         -> TcStmtChecker
-       -- BindStmt
-tcDoStmt m_ty res_ty ctxt (BindStmt pat rhs bind_op fail_op) thing_inside
-  = do {       -- Deal with rebindable syntax; (>>=) :: m a -> (a -> m b) -> m b
-       ; (rhs', rhs_ty) <- tcInferRho rhs
+
+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
@@ -501,13 +399,11 @@ tcDoStmt m_ty res_ty ctxt (BindStmt pat rhs bind_op fail_op) thing_inside
                -- We do inference on rhs, so that information about its type can be refined
                -- when type-checking the pattern. 
 
-       ; (n_ty, pat_ty) <- unifyAppTy rhs_ty
-       ; unifyTauTy m_ty n_ty
-       ; let bind_ty = mkFunTys [rhs_ty, mkFunTy pat_ty res_ty] res_ty
-
-       ; (pat', thing) <- tcBindPat pat pat_ty res_ty thing_inside
+       ; (pat', thing) <- tcPat LamPat pat pat_ty res_ty thing_inside
 
-       -- Rebindable syntax stuff
+       -- 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
@@ -517,17 +413,17 @@ tcDoStmt m_ty res_ty ctxt (BindStmt pat rhs bind_op fail_op) thing_inside
        ; return (BindStmt pat' rhs' bind_op' fail_op', thing) }
 
 
-tcDoStmt m_ty res_ty ctxt (ExprStmt rhs then_op _) thing_inside
+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 <- newTyFlexiVarTy liftedTypeKind
+         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' <- tcCheckSigma rhs rhs_ty
-       ; thing <- thing_inside
+       ; rhs' <- tcPolyExpr rhs rhs_ty
+       ; thing <- thing_inside res_ty
        ; return (ExprStmt rhs' then_op' rhs_ty, thing) }
 
-tcDoStmt m_ty res_ty ctxt stmt thing_inside
+tcDoStmt m_ty ctxt stmt res_ty thing_inside
   = pprPanic "tcDoStmt: unexpected Stmt" (ppr stmt)
 
 --------------------------------
@@ -536,31 +432,30 @@ tcDoStmt m_ty res_ty ctxt stmt thing_inside
 --     (a) RecStmts, and
 --     (b) no rebindable syntax
 
-tcMDoStmt :: TcType            -- Result type, m b
-         -> (LHsExpr Name -> TcM (LHsExpr TcId, TcType))       -- RHS inference
+tcMDoStmt :: (LHsExpr Name -> TcM (LHsExpr TcId, TcType))      -- RHS inference
          -> TcStmtChecker
-tcMDoStmt res_ty tc_rhs ctxt (BindStmt pat rhs bind_op fail_op) thing_inside
+tcMDoStmt tc_rhs ctxt (BindStmt pat rhs bind_op fail_op) res_ty thing_inside
   = do { (rhs', pat_ty) <- tc_rhs rhs
-       ; (pat', thing)  <- tcBindPat pat pat_ty res_ty thing_inside
+       ; (pat', thing)  <- tcPat LamPat pat pat_ty res_ty thing_inside
        ; return (BindStmt pat' rhs' noSyntaxExpr noSyntaxExpr, thing) }
 
-tcMDoStmt res_ty tc_rhs ctxt (ExprStmt rhs then_op _) thing_inside
+tcMDoStmt tc_rhs ctxt (ExprStmt rhs then_op _) res_ty thing_inside
   = do { (rhs', elt_ty) <- tc_rhs rhs
-       ; thing          <- thing_inside
+       ; thing          <- thing_inside res_ty
        ; return (ExprStmt rhs' noSyntaxExpr elt_ty, thing) }
 
-tcMDoStmt res_ty tc_rhs ctxt (RecStmt stmts laterNames recNames _ _) thing_inside
-  = do { rec_tys <- newTyFlexiVarTys (length recNames) liftedTypeKind
+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 res_ty tc_rhs) stmts $ 
+               <- 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)
+       ; (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
@@ -572,24 +467,15 @@ tcMDoStmt res_ty tc_rhs ctxt (RecStmt stmts laterNames recNames _ _) thing_insid
   where 
     -- Unify the types of the "final" Ids with those of "knot-tied" Ids
     tc_ret rec_name mono_ty
-       = tcLookupId rec_name                           `thenM` \ poly_id ->
+       = do { poly_id <- tcLookupId rec_name
                -- poly_id may have a polymorphic type
                -- but mono_ty is just a monomorphic type variable
-         tcSubExp (Check mono_ty) (idType poly_id)     `thenM` \ co_fn ->
-         returnM (co_fn <$> HsVar poly_id)
+            ; co_fn <- tcSubExp (idType poly_id) mono_ty
+            ; return (HsCoerce co_fn (HsVar poly_id)) }
 
-tcMDoStmt res_ty tc_rhs ctxt stmt thing_inside
+tcMDoStmt tc_rhs ctxt stmt res_ty thing_inside
   = pprPanic "tcMDoStmt: unexpected Stmt" (ppr stmt)
 
------------------
-tcBindPat :: LPat Name -> TcType 
-         -> TcType     -- Result type; used only to check existential escape
-         -> TcM a
-         -> TcM (LPat TcId, a)
-tcBindPat pat pat_ty res_ty thing_inside
-  = do { ([pat'],thing) <- tcMatchPats [pat] [Check pat_ty] 
-                                       (Check res_ty) thing_inside
-       ; return (pat', thing) }
 \end{code}
 
 
@@ -618,33 +504,10 @@ varyingArgsErr name matches
 matchCtxt ctxt match  = hang (ptext SLIT("In") <+> pprMatchContext ctxt <> colon) 
                           4 (pprMatch ctxt match)
 
-grhsCtxt ctxt rhs = hang (ptext SLIT("In") <+> pprMatchRhsContext ctxt <> colon) 
-                      4 (ppr rhs)
-
 doBodyCtxt :: HsStmtContext Name -> LHsExpr Name -> SDoc
 doBodyCtxt ctxt body = hang (ptext SLIT("In the result of") <+> pprStmtContext ctxt <> colon) 
                          4 (ppr body)
 
 stmtCtxt ctxt stmt = hang (ptext SLIT("In") <+> pprStmtContext ctxt <> colon)
                        4 (ppr stmt)
-                       
-sigPatCtxt bound_ids bound_tvs tys tidy_env 
-  =    -- tys is (body_ty : pat_tys)  
-    mapM zonkTcType tys                `thenM` \ tys' ->
-    let
-       (env1,  tidy_tys) = tidyOpenTypes tidy_env (map idType show_ids)
-       (_env2, tidy_body_ty : tidy_pat_tys) = tidyOpenTypes env1 tys'
-    in
-    returnM (env1,
-                sep [ptext SLIT("When checking an existential match that binds"),
-                     nest 4 (vcat (zipWith ppr_id show_ids tidy_tys)),
-                     ptext SLIT("The pattern(s) have type(s):") <+> vcat (map ppr tidy_pat_tys),
-                     ptext SLIT("The body has type:") <+> ppr tidy_body_ty
-               ])
-  where
-    show_ids = filter is_interesting bound_ids
-    is_interesting id = any (`elemVarSet` idFreeTyVars id) bound_tvs
-
-    ppr_id id ty = ppr id <+> dcolon <+> ppr ty
-       -- Don't zonk the types so we get the separate, un-unified versions
 \end{code}