[project @ 2000-06-18 08:37:17 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcMonoType.lhs
index cb6c3be..2e6a570 100644 (file)
@@ -28,19 +28,21 @@ import TcType               ( TcType, TcKind, TcTyVar, TcThetaType, TcTauType,
                          newKindVar, tcInstSigVar,
                          zonkTcKindToKind, zonkTcTypeToType, zonkTcTyVars, zonkTcType, zonkTcTyVar
                        )
-import Inst            ( Inst, InstOrigin(..), newMethodWithGivenTy, instToIdBndr )
+import Inst            ( Inst, InstOrigin(..), newMethodWithGivenTy, instToIdBndr,
+                         instFunDeps, instFunDepsOfTheta )
+import FunDeps         ( tyVarFunDep, oclose )
 import TcUnify         ( unifyKind, unifyKinds, unifyTypeKind )
 import Type            ( Type, PredType(..), ThetaType, UsageAnn(..),
                          mkTyVarTy, mkTyVarTys, mkFunTy, mkSynTy, mkUsgTy,
                           mkUsForAllTy, zipFunTys, hoistForAllTys,
                          mkSigmaTy, mkDictTy, mkPredTy, mkTyConApp,
                          mkAppTys, splitForAllTys, splitRhoTy, mkRhoTy,
-                         boxedTypeKind, unboxedTypeKind, tyVarsOfType,
+                         boxedTypeKind, unboxedTypeKind, 
                          mkArrowKinds, getTyVar_maybe, getTyVar,
                          tidyOpenType, tidyOpenTypes, tidyTyVar, tidyTyVars,
-                         tyVarsOfType, tyVarsOfTypes, mkForAllTys
+                         tyVarsOfType, tyVarsOfTypes, tyVarsOfPred, mkForAllTys
                        )
-import PprType         ( pprConstraint, pprType )
+import PprType         ( pprConstraint, pprType, pprPred )
 import Subst           ( mkTopTyVarSubst, substTy )
 import Id              ( mkVanillaId, idName, idType, idFreeTyVars )
 import Var             ( TyVar, mkTyVar, mkNamedUVar, varName )
@@ -200,10 +202,9 @@ tc_type_kind (HsUsgForAllTy uv_name ty)
       returnTc (kind, mkUsForAllTy uv tc_ty)
 
 tc_type_kind (HsForAllTy (Just tv_names) context ty)
-  = tcExtendTyVarScope tv_names                $ \ tyvars ->
+  = tcExtendTyVarScope tv_names                $ \ forall_tyvars ->
     tcContext context                  `thenTc` \ theta ->
     tc_type_kind ty                    `thenTc` \ (kind, tau) ->
-    tcGetInScopeTyVars                 `thenTc` \ in_scope_vars ->
     let
        body_kind | null theta = kind
                  | otherwise  = boxedTypeKind
@@ -212,17 +213,60 @@ tc_type_kind (HsForAllTy (Just tv_names) context ty)
                -- give overloaded functions like
                --      f :: forall a. Num a => (# a->a, a->a #)
                -- And we want these to get through the type checker
-        check ct@(Class c tys) | ambiguous = failWithTc (ambigErr (c,tys) tau)
-         where ct_vars       = tyVarsOfTypes tys
-               forall_tyvars = map varName in_scope_vars
-               tau_vars      = tyVarsOfType tau
-               ambig ct_var  = (varName ct_var `elem` forall_tyvars) &&
-                               not (ct_var `elemUFM` tau_vars)
-               ambiguous     = foldUFM ((||) . ambig) False ct_vars
-       check _ = returnTc ()
+
+       -- Check for ambiguity
+       --   forall V. P => tau
+       -- is ambiguous if P contains generic variables
+       -- (i.e. one of the Vs) that are not mentioned in tau
+       --
+       -- However, we need to take account of functional dependencies
+       -- when we speak of 'mentioned in tau'.  Example:
+       --      class C a b | a -> b where ...
+       -- Then the type
+       --      forall x y. (C x y) => x
+       -- is not ambiguous because x is mentioned and x determines y
+       --
+       -- NOTE: In addition, GHC insists that at least one type variable
+       -- in each constraint is in V.  So we disallow a type like
+       --      forall a. Eq b => b -> b
+       -- even in a scope where b is in scope.
+       -- This is the is_free test below.
+
+       tau_vars            = tyVarsOfType tau
+       fds                 = instFunDepsOfTheta theta
+       tvFundep            = tyVarFunDep fds
+       extended_tau_vars   = oclose tvFundep tau_vars
+       is_ambig ct_var     = (ct_var `elem` forall_tyvars) &&
+                             not (ct_var `elemUFM` extended_tau_vars)
+       is_free ct_var      = not (ct_var `elem` forall_tyvars)
+
+       check_pred pred = checkTc (not any_ambig) (ambigErr pred ty) `thenTc_`
+                         checkTc (not all_free)  (freeErr  pred ty)
+             where 
+               ct_vars   = varSetElems (tyVarsOfPred pred)
+               any_ambig = is_source_polytype && any is_ambig ct_vars
+               all_free  = all is_free  ct_vars
+
+       -- Check ambiguity only for source-program types, not
+       -- for types coming from inteface files.  The latter can
+       -- legitimately have ambiguous types. Example
+       --    class S a where s :: a -> (Int,Int)
+       --    instance S Char where s _ = (1,1)
+       --    f:: S a => [a] -> Int -> (Int,Int)
+       --    f (_::[a]) x = (a*x,b)
+       --      where (a,b) = s (undefined::a)
+       -- Here the worker for f gets the type
+       --      fw :: forall a. S a => Int -> (# Int, Int #)
+       --
+       -- If the list of tv_names is empty, we have a monotype,
+       -- and then we don't need to check for ambiguity either,
+       -- because the test can't fail (see is_ambig).
+       is_source_polytype = case tv_names of
+                               (UserTyVar _ : _) -> True
+                               other             -> False
     in
-    mapTc check theta                  `thenTc_`
-    returnTc (body_kind, mkSigmaTy tyvars theta tau)
+    mapTc check_pred theta             `thenTc_`
+    returnTc (body_kind, mkSigmaTy forall_tyvars theta tau)
 \end{code}
 
 Help functions for type applications
@@ -383,7 +427,7 @@ data TcSigInfo
                                -- Does *not* have name = N
                                -- Has type tau
 
-       Inst                    -- Empty if theta is null, or 
+       [Inst]                  -- Empty if theta is null, or
                                -- (method mono_id) otherwise
 
        SrcLoc                  -- Of the signature
@@ -405,7 +449,8 @@ maybeSig (sig@(TySigInfo sig_name _ _ _ _ _ _ _) : sigs) name
 tcTySig :: RenamedSig -> TcM s TcSigInfo
 
 tcTySig (Sig v ty src_loc)
- = tcAddSrcLoc src_loc $
+ = tcAddSrcLoc src_loc                         $ 
+   tcAddErrCtxt (tcsigCtxt v)                  $
    tcHsSigType ty                              `thenTc` \ sigma_tc_ty ->
    mkTcSig (mkVanillaId v sigma_tc_ty) src_loc `thenNF_Tc` \ sig -> 
    returnTc sig
@@ -438,8 +483,9 @@ mkTcSig poly_id src_loc
                tyvar_tys'
                theta' tau'                     `thenNF_Tc` \ inst ->
        -- We make a Method even if it's not overloaded; no harm
+   instFunDeps SignatureOrigin theta'          `thenNF_Tc` \ fds ->
        
-   returnNF_Tc (TySigInfo name poly_id tyvars' theta' tau' (instToIdBndr inst) inst src_loc)
+   returnNF_Tc (TySigInfo name poly_id tyvars' theta' tau' (instToIdBndr inst) (inst : fds) src_loc)
   where
     name = idName poly_id
 \end{code}
@@ -693,6 +739,8 @@ sigPatCtxt bound_tvs bound_ids tidy_env
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
+tcsigCtxt v   = ptext SLIT("In a type signature for") <+> quotes (ppr v)
+
 typeCtxt ty = ptext SLIT("In the type") <+> quotes (ppr ty)
 
 typeKindCtxt :: RenamedHsType -> Message
@@ -712,8 +760,14 @@ tyConAsClassErr name
 tyVarAsClassErr name
   = ptext SLIT("Type variable used as a class:") <+> ppr name
 
-ambigErr (c, ts) ty
-  = sep [ptext SLIT("Ambiguous constraint") <+> quotes (pprConstraint c ts),
+ambigErr pred ty
+  = sep [ptext SLIT("Ambiguous constraint") <+> quotes (pprPred pred),
         nest 4 (ptext SLIT("for the type:") <+> ppr ty),
         nest 4 (ptext SLIT("Each forall'd type variable mentioned by the constraint must appear after the =>"))]
+
+freeErr pred ty
+  = sep [ptext SLIT("The constraint") <+> quotes (pprPred pred) <+>
+                  ptext SLIT("does not mention any of the universally quantified type variables"),
+        nest 4 (ptext SLIT("in the type") <+> quotes (ppr ty))
+    ]
 \end{code}