[project @ 2003-12-30 16:29:17 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcPat.lhs
index 1ece1c8..24cc1de 100644 (file)
@@ -4,51 +4,44 @@
 \section[TcPat]{Typechecking patterns}
 
 \begin{code}
-module TcPat ( tcPat, tcPatBndr_NoSigs, badFieldCon, polyPatSig ) where
+module TcPat ( tcPat, tcMonoPatBndr, tcSubPat,
+              badFieldCon, polyPatSig
+  ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import {-# SOURCE #-}  TcExpr( tcExpr )
+import HsSyn           ( Pat(..), LPat, HsConDetails(..), HsLit(..), HsOverLit(..), HsExpr(..) )
+import HsUtils
+import TcHsSyn         ( TcId, hsLitType,
+                         mkCoercion, idCoercion, isIdCoercion,
+                         (<$>), PatCoFn )
 
-import HsSyn           ( InPat(..), OutPat(..), HsLit(..), HsExpr(..), Sig(..) )
-import RnHsSyn         ( RenamedPat )
-import TcHsSyn         ( TcPat, TcId )
-
-import TcMonad
-import Inst            ( Inst, OverloadedLit(..), InstOrigin(..),
-                         emptyLIE, plusLIE, LIE,
-                         newMethod, newOverloadedLit, newDicts
+import TcRnMonad
+import Inst            ( InstOrigin(..),
+                         newMethodFromName, newOverloadedLit, newDicts,
+                         instToId, tcInstDataCon, tcSyntaxName
                        )
-import Name            ( Name, getOccName, getSrcLoc )
+import Id              ( idType, mkLocalId, mkSysLocal )
+import Name            ( Name )
 import FieldLabel      ( fieldLabelName )
-import TcEnv           ( tcLookupValue, tcLookupClassByKey,
-                         tcLookupValueByKey, newLocalId, badCon
-                       )
-import TcType          ( TcType, TcTyVar, tcInstTyVars, newTyVarTy )
-import TcMonoType      ( tcHsType )
-import TcUnify                 ( unifyTauTy, unifyListTy,
-                         unifyTupleTy, unifyUnboxedTupleTy
-                       )
-
-import Bag             ( Bag )
+import TcEnv           ( tcLookupClass, tcLookupLocatedDataCon, tcLookupId )
+import TcMType                 ( newTyVarTy, arityErr )
+import TcType          ( TcType, TcTyVar, TcSigmaType, mkClassPred )
+import Kind            ( argTypeKind, liftedTypeKind )
+import TcUnify         ( tcSubOff, Expected(..), readExpectedType, zapExpectedType, 
+                         unifyTauTy, zapToListTy, zapToPArrTy, zapToTupleTy )  
+import TcHsType                ( tcHsSigType, UserTypeCtxt(..) )
+
+import TysWiredIn      ( stringTy )
 import CmdLineOpts     ( opt_IrrefutableTuples )
-import DataCon         ( DataCon, dataConSig, dataConFieldLabels, 
-                         dataConSourceArity
-                       )
-import Id              ( Id, idType, isDataConId_maybe )
-import Type            ( Type, isTauTy, mkTyConApp, boxedTypeKind )
-import Subst           ( substTy, substTheta )
-import TysPrim         ( charPrimTy, intPrimTy, floatPrimTy,
-                         doublePrimTy, addrPrimTy
-                       )
-import TysWiredIn      ( charTy, stringTy, intTy )
-import SrcLoc          ( SrcLoc )
-import Unique          ( eqClassOpKey, geClassOpKey, minusClassOpKey,
-                         cCallableClassKey
-                       )
+import DataCon         ( DataCon, dataConFieldLabels, dataConSourceArity )
+import PrelNames       ( eqStringName, eqName, geName, negateName, minusName, 
+                         integralClassName )
+import BasicTypes      ( isBoxed )
+import SrcLoc          ( Located(..), noLoc, unLoc )
 import Bag
-import Util            ( zipEqual )
 import Outputable
+import FastString
 \end{code}
 
 
@@ -59,14 +52,34 @@ import Outputable
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
--- This is the right function to pass to tcPat when there are no signatures
-tcPatBndr_NoSigs binder_name pat_ty
-  =    -- Need to make a new, monomorphic, Id
-       -- The binder_name is already being used for the polymorphic Id
-     newLocalId (getOccName binder_name) pat_ty loc    `thenNF_Tc` \ bndr_id ->
-     returnTc bndr_id
- where
-   loc = getSrcLoc binder_name
+type BinderChecker = Name -> Expected TcSigmaType -> TcM (PatCoFn, TcId)
+                       -- How to construct a suitable (monomorphic)
+                       -- Id for variables found in the pattern
+                       -- The TcSigmaType is the expected type 
+                       -- from the pattern context
+
+-- The Id may have a sigma type (e.g. f (x::forall a. a->a))
+-- so we want to *create* it during pattern type checking.
+-- We don't want to make Ids first with a type-variable type
+-- and then unify... becuase we can't unify a sigma type with a type variable.
+
+tcMonoPatBndr :: BinderChecker
+  -- This is the right function to pass to tcPat when 
+  -- we're looking at a lambda-bound pattern, 
+  -- so there's no polymorphic guy to worry about
+
+tcMonoPatBndr binder_name pat_ty 
+  = zapExpectedType pat_ty argTypeKind `thenM` \ pat_ty' ->
+       -- If there are *no constraints* on the pattern type, we
+       -- revert to good old H-M typechecking, making
+       -- the type of the binder into an *ordinary* 
+       -- type variable.  We find out if there are no constraints
+       -- by seeing if we are given an "open hole" as our info.
+       -- What we are trying to avoid here is giving a binder
+       -- a type that is a 'hole'.  The only place holes should
+       -- appear is as an argument to tcPat and tcExpr/tcMonoExpr.
+
+    returnM (idCoercion, mkLocalId binder_name pat_ty')
 \end{code}
 
 
@@ -77,19 +90,14 @@ tcPatBndr_NoSigs binder_name pat_ty
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcPat :: (Name -> TcType -> TcM s TcId)        -- How to construct a suitable (monomorphic)
-                                       -- Id for variables found in the pattern
-                                       -- The TcType is the expected type, see note below
-      -> RenamedPat
-
-      -> TcType                -- Expected type derived from the context
-                       --      In the case of a function with a rank-2 signature,
-                       --      this type might be a forall type.
-                       --      INVARIANT: if it is, the foralls will always be visible,
-                       --      not hidden inside a mutable type variable
-
-      -> TcM s (TcPat, 
-               LIE,                    -- Required by n+k and literal pats
+tcPat :: BinderChecker
+      -> LPat Name
+
+      -> Expected TcSigmaType  -- Expected type derived from the context
+                               --      In the case of a function with a rank-2 signature,
+                               --      this type might be a forall type.
+
+      -> TcM   (LPat TcId, 
                Bag TcTyVar,    -- TyVars bound by the pattern
                                        --      These are just the existentially-bound ones.
                                        --      Any tyvars bound by *type signatures* in the
@@ -98,8 +106,12 @@ tcPat :: (Name -> TcType -> TcM s TcId)     -- How to construct a suitable (monomorp
                                        --      which it occurs in the pattern
                                        --      The two aren't the same because we conjure up a new
                                        --      local name for each variable.
-               LIE)                    -- Dicts or methods [see below] bound by the pattern
+               [Inst])                 -- Dicts or methods [see below] bound by the pattern
                                        --      from existential constructor patterns
+tcPat tc_bndr (L span pat) exp_ty
+  = addSrcSpan span $
+    do { (pat', tvs, ids, lie) <- tc_pat tc_bndr pat exp_ty
+       ; return (L span pat', tvs, ids, lie) }
 \end{code}
 
 
@@ -110,73 +122,85 @@ tcPat :: (Name -> TcType -> TcM s TcId)   -- How to construct a suitable (monomorp
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcPat tc_bndr (VarPatIn name) pat_ty
-  = tc_bndr name pat_ty                `thenTc` \ bndr_id ->
-    returnTc (VarPat bndr_id, emptyLIE, emptyBag, unitBag (name, bndr_id), emptyLIE)
-
-tcPat tc_bndr (LazyPatIn pat) pat_ty
-  = tcPat tc_bndr pat pat_ty           `thenTc` \ (pat', lie_req, tvs, ids, lie_avail) ->
-    returnTc (LazyPat pat', lie_req, tvs, ids, lie_avail)
-
-tcPat tc_bndr pat_in@(AsPatIn name pat) pat_ty
-  = tc_bndr name pat_ty                        `thenTc` \ bndr_id ->
-    tcPat tc_bndr pat pat_ty           `thenTc` \ (pat', lie_req, tvs, ids, lie_avail) ->
-    tcAddErrCtxt (patCtxt pat_in)      $
-    returnTc (AsPat bndr_id pat', lie_req, 
+tc_pat tc_bndr pat@(TypePat ty) pat_ty
+  = failWithTc (badTypePat pat)
+
+tc_pat tc_bndr (VarPat name) pat_ty
+  = tc_bndr name pat_ty                                `thenM` \ (co_fn, bndr_id) ->
+    returnM (co_fn <$> VarPat bndr_id, 
+            emptyBag, unitBag (name, bndr_id), [])
+
+tc_pat tc_bndr (LazyPat pat) pat_ty
+  = tcPat tc_bndr pat pat_ty           `thenM` \ (pat', tvs, ids, lie_avail) ->
+    returnM (LazyPat pat', tvs, ids, lie_avail)
+
+tc_pat tc_bndr pat_in@(AsPat (L nm_loc name) pat) pat_ty
+  = addSrcSpan nm_loc (tc_bndr name pat_ty)    `thenM` \ (co_fn, bndr_id) ->
+    tcPat tc_bndr pat (Check (idType bndr_id)) `thenM` \ (pat', tvs, ids, lie_avail) ->
+       -- NB: if we have:
+       --      \ (y@(x::forall a. a->a)) = e
+       -- we'll fail.  The as-pattern infers a monotype for 'y', which then
+       -- fails to unify with the polymorphic type for 'x'.  This could be
+       -- fixed, but only with a bit more work.
+    returnM (co_fn <$> (AsPat (L nm_loc bndr_id) pat'), 
              tvs, (name, bndr_id) `consBag` ids, lie_avail)
 
-tcPat tc_bndr WildPatIn pat_ty
-  = returnTc (WildPat pat_ty, emptyLIE, emptyBag, emptyBag, emptyLIE)
-
-tcPat tc_bndr (NegPatIn pat) pat_ty
-  = tcPat tc_bndr (negate_lit pat) pat_ty
-  where
-    negate_lit (LitPatIn (HsInt  i))       = LitPatIn (HsInt  (-i))
-    negate_lit (LitPatIn (HsIntPrim i))    = LitPatIn (HsIntPrim (-i))
-    negate_lit (LitPatIn (HsFrac f))       = LitPatIn (HsFrac (-f))
-    negate_lit (LitPatIn (HsFloatPrim f))  = LitPatIn (HsFloatPrim (-f))
-    negate_lit (LitPatIn (HsDoublePrim f)) = LitPatIn (HsDoublePrim (-f))
-    negate_lit _                           = panic "TcPat:negate_pat"
-
-tcPat tc_bndr (ParPatIn parend_pat) pat_ty
-  = tcPat tc_bndr parend_pat pat_ty
-
-tcPat tc_bndr (SigPatIn pat sig) pat_ty
-  = tcHsType 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 pat_ty sig_ty   `thenTc_`
-    tcPat tc_bndr pat sig_ty
+tc_pat tc_bndr (WildPat _) pat_ty
+  = zapExpectedType pat_ty argTypeKind         `thenM` \ pat_ty' ->
+       -- We might have an incoming 'hole' type variable; no annotation
+       -- so zap it to a type.  Rather like tcMonoPatBndr.
+       -- Note argTypeKind, so that
+       --      f _ = 3
+       -- is rejected when f applied to an unboxed tuple
+       -- However, this means that 
+       --      (case g x of _ -> ...)
+       -- is rejected g returns an unboxed tuple, which is perhpas
+       -- annoying.  I suppose we could pass the context into tc_pat...
+    returnM (WildPat pat_ty', emptyBag, emptyBag, [])
+
+tc_pat tc_bndr (ParPat parend_pat) pat_ty
+-- Leave the parens in, so that warnings from the
+-- desugarer have parens in them
+  = tcPat tc_bndr parend_pat pat_ty    `thenM` \ (pat', tvs, ids, lie_avail) ->
+    returnM (ParPat pat', tvs, ids, lie_avail)
+
+tc_pat tc_bndr pat_in@(SigPatIn pat sig) pat_ty
+  = addErrCtxt (patCtxt pat_in)        $
+    tcHsSigType PatSigCtxt sig         `thenM` \ sig_ty ->
+    tcSubPat sig_ty pat_ty             `thenM` \ co_fn ->
+    tcPat tc_bndr pat (Check sig_ty)   `thenM` \ (pat', tvs, ids, lie_avail) ->
+    returnM (co_fn <$> unLoc pat', tvs, ids, lie_avail)
 \end{code}
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Explicit lists and tuples}
+\subsection{Explicit lists, parallel arrays, and tuples}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcPat tc_bndr pat_in@(ListPatIn pats) pat_ty
-  = tcAddErrCtxt (patCtxt pat_in)              $
-    unifyListTy pat_ty                         `thenTc` \ elem_ty ->
-    tcPats tc_bndr pats (repeat elem_ty)       `thenTc` \ (pats', lie_req, tvs, ids, lie_avail) ->
-    returnTc (ListPat elem_ty pats', lie_req, tvs, ids, lie_avail)
+tc_pat tc_bndr pat_in@(ListPat pats _) pat_ty
+  = addErrCtxt (patCtxt pat_in)                $
+    zapToListTy pat_ty                         `thenM` \ elem_ty ->
+    tcPats tc_bndr pats (repeat elem_ty)       `thenM` \ (pats', tvs, ids, lie_avail) ->
+    returnM (ListPat pats' elem_ty, tvs, ids, lie_avail)
 
-tcPat tc_bndr pat_in@(TuplePatIn pats boxed) pat_ty
-  = tcAddErrCtxt (patCtxt pat_in)      $
+tc_pat tc_bndr pat_in@(PArrPat pats _) pat_ty
+  = addErrCtxt (patCtxt pat_in)                $
+    zapToPArrTy pat_ty                         `thenM` \ elem_ty ->
+    tcPats tc_bndr pats (repeat elem_ty)       `thenM` \ (pats', tvs, ids, lie_avail) ->
+    returnM (PArrPat pats' elem_ty, tvs, ids, lie_avail)
 
-    (if boxed
-     then unifyTupleTy        arity pat_ty
-     else unifyUnboxedTupleTy arity pat_ty)    `thenTc` \ arg_tys ->
+tc_pat tc_bndr pat_in@(TuplePat pats boxity) pat_ty
+  = addErrCtxt (patCtxt pat_in)        $
 
-    tcPats tc_bndr pats arg_tys                        `thenTc` \ (pats', lie_req, tvs, ids, lie_avail) ->
+    zapToTupleTy boxity arity pat_ty           `thenM` \ arg_tys ->
+    tcPats tc_bndr pats arg_tys                `thenM` \ (pats', tvs, ids, lie_avail) ->
 
        -- possibly do the "make all tuple-pats irrefutable" test:
     let
-       unmangled_result = TuplePat pats' boxed
+       unmangled_result = TuplePat pats' boxity
 
        -- Under flag control turn a pattern (x,y,z) into ~(x,y,z)
        -- so that we can experiment with lazy tuple-matching.
@@ -184,14 +208,15 @@ tcPat tc_bndr pat_in@(TuplePatIn pats boxed) pat_ty
        -- it was easy to do.
 
        possibly_mangled_result
-         | opt_IrrefutableTuples && boxed = LazyPat unmangled_result
-         | otherwise                      = unmangled_result
+         | opt_IrrefutableTuples && isBoxed boxity = LazyPat (noLoc unmangled_result)
+         | otherwise                               = unmangled_result
     in
-    returnTc (possibly_mangled_result, lie_req, tvs, ids, lie_avail)
+    returnM (possibly_mangled_result, tvs, ids, lie_avail)
   where
     arity = length pats
 \end{code}
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection{Other constructors}
@@ -200,147 +225,108 @@ tcPat tc_bndr pat_in@(TuplePatIn pats boxed) pat_ty
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcPat tc_bndr pat@(ConPatIn name arg_pats) pat_ty
-  = tcConPat tc_bndr pat name arg_pats pat_ty
+tc_pat tc_bndr pat_in@(ConPatIn con_name arg_pats) pat_ty
+  = addErrCtxt (patCtxt pat_in)                        $
+
+       -- Check that it's a constructor, and instantiate it
+    tcLookupLocatedDataCon con_name            `thenM` \ data_con ->
+    tcInstDataCon (PatOrigin pat_in) data_con  `thenM` \ (_, ex_dicts1, arg_tys, con_res_ty, ex_tvs) ->
+
+       -- Check overall type matches.
+       -- The pat_ty might be a for-all type, in which
+       -- case we must instantiate to match
+    tcSubPat con_res_ty pat_ty                         `thenM` \ co_fn ->
 
-tcPat tc_bndr pat@(ConOpPatIn pat1 op _ pat2) pat_ty
-  = tcConPat tc_bndr pat op [pat1, pat2] pat_ty
+       -- Check the argument patterns
+    tcConStuff tc_bndr data_con arg_pats arg_tys       `thenM` \ (arg_pats', arg_tvs, arg_ids, ex_dicts2) ->
+
+    returnM (co_fn <$> ConPatOut data_con arg_pats' con_res_ty ex_tvs (map instToId ex_dicts1),
+             listToBag ex_tvs `unionBags` arg_tvs,
+             arg_ids,
+             ex_dicts1 ++ ex_dicts2)
 \end{code}
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Records}
+\subsection{Literals}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcPat tc_bndr pat@(RecPatIn name rpats) pat_ty
-  = tcAddErrCtxt (patCtxt pat) $
+tc_pat tc_bndr pat@(LitPat lit@(HsString _)) pat_ty
+  = zapExpectedType pat_ty liftedTypeKind      `thenM` \ pat_ty' ->
+    unifyTauTy pat_ty' stringTy                        `thenM_` 
+    tcLookupId eqStringName                    `thenM` \ eq_id ->
+    returnM (NPatOut lit stringTy (nlHsVar eq_id `HsApp` nlHsLit lit), 
+           emptyBag, emptyBag, [])
+
+tc_pat tc_bndr (LitPat simple_lit) pat_ty
+  = zapExpectedType pat_ty argTypeKind         `thenM` \ pat_ty' ->
+    unifyTauTy pat_ty' (hsLitType simple_lit)  `thenM_` 
+    returnM (LitPat simple_lit, emptyBag, emptyBag, [])
+
+tc_pat tc_bndr pat@(NPatIn over_lit mb_neg) pat_ty
+  = zapExpectedType pat_ty liftedTypeKind      `thenM` \ pat_ty' ->
+    newOverloadedLit origin over_lit pat_ty'   `thenM` \ pos_lit_expr ->
+    newMethodFromName origin pat_ty' eqName    `thenM` \ eq ->
+    (case mb_neg of
+       Nothing  -> returnM pos_lit_expr        -- Positive literal
+       Just neg ->     -- Negative literal
+                       -- The 'negate' is re-mappable syntax
+           tcSyntaxName origin pat_ty' (negateName, noLoc (HsVar neg)) `thenM` \ (_, neg_expr) ->
+           returnM (mkHsApp neg_expr pos_lit_expr)
+    )                                                          `thenM` \ lit_expr ->
 
-       -- Check the constructor itself
-    tcConstructor pat name pat_ty      `thenTc` \ (data_con, ex_tvs, dicts, lie_avail1, arg_tys) ->
     let
-       field_tys = zipEqual "tcPat" 
-                            (map fieldLabelName (dataConFieldLabels data_con))
-                            arg_tys
+       -- The literal in an NPatIn is always positive...
+       -- But in NPat, the literal is used to find identical patterns
+       --      so we must negate the literal when necessary!
+       lit' = case (over_lit, mb_neg) of
+                (HsIntegral i _,   Nothing) -> HsInteger i pat_ty'
+                (HsIntegral i _,   Just _)  -> HsInteger (-i) pat_ty'
+                (HsFractional f _, Nothing) -> HsRat f pat_ty'
+                (HsFractional f _, Just _)  -> HsRat (-f) pat_ty'
     in
-
-       -- Check the fields
-    tc_fields field_tys rpats          `thenTc` \ (rpats', lie_req, tvs, ids, lie_avail2) ->
-
-    returnTc (RecPat data_con pat_ty ex_tvs dicts rpats',
-             lie_req,
-             listToBag ex_tvs `unionBags` tvs,
-             ids,
-             lie_avail1 `plusLIE` lie_avail2)
-
+    returnM (NPatOut lit' pat_ty' (HsApp (nlHsVar eq) lit_expr),
+            emptyBag, emptyBag, [])
   where
-    tc_fields field_tys []
-      = returnTc ([], emptyLIE, emptyBag, emptyBag, emptyLIE)
-
-    tc_fields field_tys ((field_label, rhs_pat, pun_flag) : rpats)
-      =        tc_fields field_tys rpats       `thenTc` \ (rpats', lie_req1, tvs1, ids1, lie_avail1) ->
-
-       (case [ty | (f,ty) <- field_tys, f == field_label] of
-
-               -- No matching field; chances are this field label comes from some
-               -- other record type (or maybe none).  As well as reporting an
-               -- error we still want to typecheck the pattern, principally to
-               -- make sure that all the variables it binds are put into the
-               -- environment, else the type checker crashes later:
-               --      f (R { foo = (a,b) }) = a+b
-               -- If foo isn't one of R's fields, we don't want to crash when
-               -- typechecking the "a+b".
-          [] -> addErrTc (badFieldCon name field_label)        `thenNF_Tc_` 
-                newTyVarTy boxedTypeKind                       `thenNF_Tc_` 
-                returnTc (error "Bogus selector Id", pat_ty)
-
-               -- The normal case, when the field comes from the right constructor
-          (pat_ty : extras) -> 
-               ASSERT( null extras )
-               tcLookupValue field_label                       `thenNF_Tc` \ sel_id ->
-               returnTc (sel_id, pat_ty)
-       )                                                       `thenTc` \ (sel_id, pat_ty) ->
-
-       tcPat tc_bndr rhs_pat pat_ty    `thenTc` \ (rhs_pat', lie_req2, tvs2, ids2, lie_avail2) ->
-
-       returnTc ((sel_id, rhs_pat', pun_flag) : rpats',
-                 lie_req1 `plusLIE` lie_req2,
-                 tvs1 `unionBags` tvs2,
-                 ids1 `unionBags` ids2,
-                 lie_avail1 `plusLIE` lie_avail2)
-\end{code}
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Non-overloaded literals}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-\begin{code}
-tcPat tc_bndr (LitPatIn lit@(HsChar _))       pat_ty = tcSimpleLitPat lit charTy       pat_ty
-tcPat tc_bndr (LitPatIn lit@(HsIntPrim _))    pat_ty = tcSimpleLitPat lit intPrimTy    pat_ty
-tcPat tc_bndr (LitPatIn lit@(HsCharPrim _))   pat_ty = tcSimpleLitPat lit charPrimTy   pat_ty
-tcPat tc_bndr (LitPatIn lit@(HsStringPrim _)) pat_ty = tcSimpleLitPat lit addrPrimTy   pat_ty
-tcPat tc_bndr (LitPatIn lit@(HsFloatPrim _))  pat_ty = tcSimpleLitPat lit floatPrimTy  pat_ty
-tcPat tc_bndr (LitPatIn lit@(HsDoublePrim _)) pat_ty = tcSimpleLitPat lit doublePrimTy pat_ty
-
-tcPat tc_bndr (LitPatIn lit@(HsLitLit s))     pat_ty 
-       -- cf tcExpr on LitLits
-  = tcLookupClassByKey cCallableClassKey               `thenNF_Tc` \ cCallableClass ->
-    newDicts (LitLitOrigin (_UNPK_ s))
-            [(cCallableClass, [pat_ty])]               `thenNF_Tc` \ (dicts, _) ->
-    returnTc (LitPat lit pat_ty, dicts, emptyBag, emptyBag, emptyLIE)
+    origin = PatOrigin pat
 \end{code}
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Overloaded patterns: int literals and \tr{n+k} patterns}
+\subsection{n+k patterns}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcPat tc_bndr pat@(LitPatIn lit@(HsString str)) pat_ty
-  = unifyTauTy pat_ty stringTy                 `thenTc_` 
-    tcLookupValueByKey eqClassOpKey            `thenNF_Tc` \ sel_id ->
-    newMethod (PatOrigin pat) sel_id [stringTy]        `thenNF_Tc` \ (lie, eq_id) ->
-    let
-       comp_op = HsApp (HsVar eq_id) (HsLitOut lit stringTy)
+tc_pat tc_bndr pat@(NPlusKPatIn (L nm_loc name) lit@(HsIntegral i _) minus_name) pat_ty
+  = addSrcSpan nm_loc (tc_bndr name pat_ty)     `thenM` \ (co_fn, bndr_id) ->
+    let 
+       pat_ty' = idType bndr_id
     in
-    returnTc (NPat lit stringTy comp_op, lie, emptyBag, emptyBag, emptyLIE)
-
-
-tcPat tc_bndr pat@(LitPatIn lit@(HsInt i)) pat_ty
-  = tcOverloadedLitPat pat lit (OverloadedIntegral i) pat_ty
-
-tcPat tc_bndr pat@(LitPatIn lit@(HsFrac f)) pat_ty
-  = tcOverloadedLitPat pat lit (OverloadedFractional f) pat_ty
-
-
-tcPat tc_bndr pat@(NPlusKPatIn name lit@(HsInt i)) pat_ty
-  = tc_bndr name pat_ty                                `thenTc` \ bndr_id ->
-    tcLookupValueByKey geClassOpKey            `thenNF_Tc` \ ge_sel_id ->
-    tcLookupValueByKey minusClassOpKey         `thenNF_Tc` \ minus_sel_id ->
-
-    newOverloadedLit origin
-                    (OverloadedIntegral i) pat_ty      `thenNF_Tc` \ (over_lit_expr, lie1) ->
-
-    newMethod origin ge_sel_id    [pat_ty]     `thenNF_Tc` \ (lie2, ge_id) ->
-    newMethod origin minus_sel_id [pat_ty]     `thenNF_Tc` \ (lie3, minus_id) ->
-
-    returnTc (NPlusKPat bndr_id lit pat_ty
-                       (SectionR (HsVar ge_id) over_lit_expr)
-                       (SectionR (HsVar minus_id) over_lit_expr),
-             lie1 `plusLIE` lie2 `plusLIE` lie3,
-             emptyBag, unitBag (name, bndr_id), emptyLIE)
+    newOverloadedLit origin lit pat_ty'                 `thenM` \ over_lit_expr ->
+    newMethodFromName origin pat_ty' geName     `thenM` \ ge ->
+
+       -- The '-' part is re-mappable syntax
+    tcSyntaxName origin pat_ty' (minusName, noLoc (HsVar minus_name))  `thenM` \ (_, minus_expr) ->
+
+       -- The Report says that n+k patterns must be in Integral
+       -- We may not want this when using re-mappable syntax, though (ToDo?)
+    tcLookupClass integralClassName                    `thenM` \ icls ->
+    newDicts origin [mkClassPred icls [pat_ty']]       `thenM` \ dicts ->
+    extendLIEs dicts                                   `thenM_`
+    
+    returnM (NPlusKPatOut (L nm_loc bndr_id) i 
+                          (SectionR (nlHsVar ge) over_lit_expr)
+                          (SectionR minus_expr over_lit_expr),
+             emptyBag, unitBag (name, bndr_id), [])
   where
     origin = PatOrigin pat
-
-tcPat tc_bndr (NPlusKPatIn pat other) pat_ty
-  = panic "TcPat:NPlusKPat: not an HsInt literal"
 \end{code}
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection{Lists of patterns}
@@ -350,132 +336,170 @@ tcPat tc_bndr (NPlusKPatIn pat other) pat_ty
 Helper functions
 
 \begin{code}
-tcPats :: (Name -> TcType -> TcM s TcId)       -- How to deal with variables
-       -> [RenamedPat] -> [TcType]             -- Excess 'expected types' discarded
-       -> TcM s ([TcPat], 
-                LIE,                           -- Required by n+k and literal pats
+tcPats :: BinderChecker                        -- How to deal with variables
+       -> [LPat Name] -> [TcType]      -- Excess 'expected types' discarded
+       -> TcM ([LPat TcId], 
                 Bag TcTyVar,
                 Bag (Name, TcId),      -- Ids bound by the pattern
-                LIE)                           -- Dicts bound by the pattern
+                [Inst])                -- Dicts bound by the pattern
 
-tcPats tc_bndr [] tys = returnTc ([], emptyLIE, emptyBag, emptyBag, emptyLIE)
+tcPats tc_bndr [] tys = returnM ([], emptyBag, emptyBag, [])
 
-tcPats tc_bndr (ty:tys) (pat:pats)
-  = tcPat tc_bndr ty pat               `thenTc` \ (pat',  lie_req1, tvs1, ids1, lie_avail1) ->
-    tcPats tc_bndr tys pats    `thenTc` \ (pats', lie_req2, tvs2, ids2, lie_avail2) ->
+tcPats tc_bndr (pat:pats) (ty:tys)
+  = tcPat tc_bndr pat (Check ty)       `thenM` \ (pat',  tvs1, ids1, lie_avail1) ->
+    tcPats tc_bndr pats tys            `thenM` \ (pats', tvs2, ids2, lie_avail2) ->
 
-    returnTc (pat':pats', lie_req1 `plusLIE` lie_req2,
+    returnM (pat':pats', 
              tvs1 `unionBags` tvs2, ids1 `unionBags` ids2, 
-             lie_avail1 `plusLIE` lie_avail2)
+             lie_avail1 ++ lie_avail2)
 \end{code}
 
-------------------------------------------------------
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Constructor arguments}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
 \begin{code}
-tcSimpleLitPat lit lit_ty pat_ty
-  = unifyTauTy pat_ty lit_ty   `thenTc_` 
-    returnTc (LitPat lit lit_ty, emptyLIE, emptyBag, emptyBag, emptyLIE)
+tcConStuff tc_bndr data_con (PrefixCon arg_pats) arg_tys
+  =    -- Check correct arity
+    checkTc (con_arity == no_of_args)
+           (arityErr "Constructor" data_con con_arity no_of_args)      `thenM_`
+
+       -- Check arguments
+    tcPats tc_bndr arg_pats arg_tys    `thenM` \ (arg_pats', tvs, ids, lie_avail) ->
+
+    returnM (PrefixCon arg_pats', tvs, ids, lie_avail)
+  where
+    con_arity  = dataConSourceArity data_con
+    no_of_args = length arg_pats
 
+tcConStuff tc_bndr data_con (InfixCon p1 p2) arg_tys
+  =    -- Check correct arity
+    checkTc (con_arity == 2)
+           (arityErr "Constructor" data_con con_arity 2)       `thenM_`
 
-tcOverloadedLitPat pat lit over_lit pat_ty
-  = newOverloadedLit (PatOrigin pat) over_lit pat_ty   `thenNF_Tc` \ (over_lit_expr, lie1) ->
-    tcLookupValueByKey eqClassOpKey                    `thenNF_Tc` \ eq_sel_id ->
-    newMethod origin eq_sel_id [pat_ty]                        `thenNF_Tc` \ (lie2, eq_id) ->
+       -- Check arguments
+    tcPat tc_bndr p1 (Check ty1)       `thenM` \ (p1', tvs1, ids1, lie_avail1) ->
+    tcPat tc_bndr p2 (Check ty2)       `thenM` \ (p2', tvs2, ids2, lie_avail2) ->
 
-    returnTc (NPat lit pat_ty (HsApp (HsVar eq_id)
-                                    over_lit_expr),
-             lie1 `plusLIE` lie2,
-             emptyBag, emptyBag, emptyLIE)
+    returnM (InfixCon p1' p2', 
+             tvs1 `unionBags` tvs2, ids1 `unionBags` ids2, 
+             lie_avail1 ++ lie_avail2)
   where
-    origin = PatOrigin pat
-\end{code}
+    con_arity  = dataConSourceArity data_con
+    [ty1, ty2] = arg_tys
 
-------------------------------------------------------
-\begin{code}
-tcConstructor pat con_name pat_ty
-  =    -- Check that it's a constructor
-    tcLookupValue con_name             `thenNF_Tc` \ con_id ->
-    case isDataConId_maybe con_id of {
-       Nothing -> failWithTc (badCon con_id);
-       Just data_con ->
-
-       -- Instantiate it
-    let 
-       (tvs, theta, ex_tvs, ex_theta, arg_tys, tycon) = dataConSig data_con
-            -- Ignore the theta; overloaded constructors only
-            -- behave differently when called, not when used for
-            -- matching.
-    in
-    tcInstTyVars (ex_tvs ++ tvs)       `thenNF_Tc` \ (all_tvs', ty_args', tenv) ->
-    let
-       ex_theta' = substTheta tenv ex_theta
-       arg_tys'  = map (substTy tenv) arg_tys
+tcConStuff tc_bndr data_con (RecCon rpats) arg_tys
+  =    -- Check the fields
+    tc_fields field_tys rpats  `thenM` \ (rpats', tvs, ids, lie_avail) ->
+    returnM (RecCon rpats', tvs, ids, lie_avail)
 
-       n_ex_tvs  = length ex_tvs
-       ex_tvs'   = take n_ex_tvs all_tvs'
-       result_ty = mkTyConApp tycon (drop n_ex_tvs ty_args')
-    in
-    newDicts (PatOrigin pat) ex_theta' `thenNF_Tc` \ (lie_avail, dicts) ->
+  where
+    field_tys = zip (map fieldLabelName (dataConFieldLabels data_con)) arg_tys
+       -- Don't use zipEqual! If the constructor isn't really a record, then
+       -- dataConFieldLabels will be empty (and each field in the pattern
+       -- will generate an error below).
 
-       -- Check overall type matches
-    unifyTauTy pat_ty result_ty                `thenTc_`
+    tc_fields field_tys []
+      = returnM ([], emptyBag, emptyBag, [])
 
-    returnTc (data_con, ex_tvs', dicts, lie_avail, arg_tys')
-    }
-\end{code}           
+    tc_fields field_tys ((L lbl_loc field_label, rhs_pat) : rpats)
+      =        tc_fields field_tys rpats       `thenM` \ (rpats', tvs1, ids1, lie_avail1) ->
 
-------------------------------------------------------
-\begin{code}
-tcConPat tc_bndr pat con_name arg_pats pat_ty
-  = tcAddErrCtxt (patCtxt pat) $
+       (case [ty | (f,ty) <- field_tys, f == field_label] of
 
-       -- Check the constructor itself
-    tcConstructor pat con_name pat_ty  `thenTc` \ (data_con, ex_tvs', dicts, lie_avail1, arg_tys') ->
+               -- No matching field; chances are this field label comes from some
+               -- other record type (or maybe none).  As well as reporting an
+               -- error we still want to typecheck the pattern, principally to
+               -- make sure that all the variables it binds are put into the
+               -- environment, else the type checker crashes later:
+               --      f (R { foo = (a,b) }) = a+b
+               -- If foo isn't one of R's fields, we don't want to crash when
+               -- typechecking the "a+b".
+          [] -> addErrTc (badFieldCon data_con field_label)    `thenM_` 
+                newTyVarTy liftedTypeKind                      `thenM` \ bogus_ty ->
+                returnM (error "Bogus selector Id", bogus_ty)
 
-       -- Check correct arity
-    let
-       con_arity  = dataConSourceArity data_con
-       no_of_args = length arg_pats
-    in
-    checkTc (con_arity == no_of_args)
-           (arityErr "Constructor" data_con con_arity no_of_args)      `thenTc_`
+               -- The normal case, when the field comes from the right constructor
+          (pat_ty : extras) -> 
+               ASSERT( null extras )
+               addSrcSpan lbl_loc (tcLookupId field_label)     `thenM` \ sel_id ->
+               returnM (sel_id, pat_ty)
+       )                                               `thenM` \ (sel_id, pat_ty) ->
 
-       -- Check arguments
-    tcPats tc_bndr arg_pats arg_tys'   `thenTc` \ (arg_pats', lie_req, tvs, ids, lie_avail2) ->
+       tcPat tc_bndr rhs_pat (Check pat_ty)    `thenM` \ (rhs_pat', tvs2, ids2, lie_avail2) ->
 
-    returnTc (ConPat data_con pat_ty ex_tvs' dicts arg_pats',
-             lie_req,
-             listToBag ex_tvs' `unionBags` tvs,
-             ids,
-             lie_avail1 `plusLIE` lie_avail2)
+       returnM ((L lbl_loc sel_id, rhs_pat') : rpats',
+                 tvs1 `unionBags` tvs2,
+                 ids1 `unionBags` ids2,
+                 lie_avail1 ++ lie_avail2)
 \end{code}
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Errors and contexts}
+\subsection{Subsumption}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
+Example:  
+       f :: (forall a. a->a) -> Int -> Int
+       f (g::Int->Int) y = g y
+This is ok: the type signature allows fewer callers than
+the (more general) signature f :: (Int->Int) -> Int -> Int
+I.e.    (forall a. a->a) <= Int -> Int
+We end up translating this to:
+       f = \g' :: (forall a. a->a).  let g = g' Int in g' y
+
+tcSubPat does the work
+       sig_ty is the signature on the pattern itself 
+               (Int->Int in the example)
+       expected_ty is the type passed inwards from the context
+               (forall a. a->a in the example)
+
 \begin{code}
-patCtxt pat = hang (ptext SLIT("In the pattern:")) 
-                4 (ppr pat)
+tcSubPat :: TcSigmaType -> Expected TcSigmaType -> TcM PatCoFn
+
+tcSubPat sig_ty exp_ty
+ = tcSubOff sig_ty exp_ty              `thenM` \ co_fn ->
+       -- co_fn is a coercion on *expressions*, and we
+       -- need to make a coercion on *patterns*
+   if isIdCoercion co_fn then
+       returnM idCoercion
+   else
+   newUnique                           `thenM` \ uniq ->
+   readExpectedType exp_ty             `thenM` \ exp_ty' ->
+   let
+       arg_id  = mkSysLocal FSLIT("sub") uniq exp_ty'
+       the_fn  = DictLam [arg_id] (noLoc (co_fn <$> HsVar arg_id))
+       pat_co_fn p = SigPatOut (noLoc p) exp_ty' the_fn
+   in
+   returnM (mkCoercion pat_co_fn)
+\end{code}
+
 
-recordLabel field_label
-  = hang (hcat [ptext SLIT("When matching record field"), ppr field_label])
-        4 (hcat [ptext SLIT("with its immediately enclosing constructor")])
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Errors and contexts}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
-recordRhs field_label pat
-  = hang (ptext SLIT("In the record field pattern"))
-        4 (sep [ppr field_label, char '=', ppr pat])
+\begin{code}
+patCtxt pat = hang (ptext SLIT("When checking the pattern:")) 
+                4 (ppr pat)
 
-badFieldCon :: Name -> Name -> SDoc
+badFieldCon :: DataCon -> Name -> SDoc
 badFieldCon con field
   = hsep [ptext SLIT("Constructor") <+> quotes (ppr con),
          ptext SLIT("does not have field"), quotes (ppr field)]
 
 polyPatSig :: TcType -> SDoc
 polyPatSig sig_ty
-  = hang (ptext SLIT("Polymorphic type signature in pattern"))
+  = hang (ptext SLIT("Illegal polymorphic type signature in pattern:"))
         4 (ppr sig_ty)
+
+badTypePat pat = ptext SLIT("Illegal type pattern") <+> ppr pat
 \end{code}