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[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcRnTypes.lhs
index 055a2dd..62281b5 100644 (file)
@@ -9,10 +9,10 @@ module TcRnTypes(
        -- The environment types
        Env(..), 
        TcGblEnv(..), TcLclEnv(..), 
-       IfGblEnv(..), IfLclEnv(..),
+       IfGblEnv(..), IfLclEnv(..), 
 
        -- Ranamer types
-       EntityUsage, emptyUsages, ErrCtxt,
+       ErrCtxt,
        ImportAvails(..), emptyImportAvails, plusImportAvails, 
        plusAvail, pruneAvails,  
        AvailEnv, emptyAvailEnv, unitAvailEnv, plusAvailEnv, 
@@ -20,14 +20,15 @@ module TcRnTypes(
        WhereFrom(..), mkModDeps,
 
        -- Typechecker types
-       TcTyThing(..), GadtRefinement,
+       TcTyThing(..), pprTcTyThingCategory, 
+       GadtRefinement,
 
        -- Template Haskell
        ThStage(..), topStage, topSpliceStage,
        ThLevel, impLevel, topLevel,
 
        -- Arrows
-       ArrowCtxt(..), topArrowCtxt, ProcLevel, topProcLevel, 
+       ArrowCtxt(NoArrowCtxt), newArrowScope, escapeArrowScope,
 
        -- Insts
        Inst(..), InstOrigin(..), InstLoc(..), pprInstLoc, 
@@ -42,26 +43,27 @@ module TcRnTypes(
 #include "HsVersions.h"
 
 import HsSyn           ( PendingSplice, HsOverLit, LRuleDecl, LForeignDecl,
-                         ArithSeqInfo, DictBinds, LHsBinds )
+                         ArithSeqInfo, DictBinds, LHsBinds, LImportDecl, HsGroup,
+                          IE )
 import HscTypes                ( FixityEnv,
                          HscEnv, TypeEnv, TyThing, 
-                         GenAvailInfo(..), AvailInfo,
+                         GenAvailInfo(..), AvailInfo, HscSource(..),
                          availName, IsBootInterface, Deprecations )
-import Packages                ( PackageId )
-import Type            ( Type, TvSubstEnv )
-import TcType          ( TcTyVarSet, TcType, TcTauType, TcThetaType, SkolemInfo,
-                         TcPredType, TcKind, tcCmpPred, tcCmpType, tcCmpTypes )
-import InstEnv         ( DFunId, InstEnv )
+import Packages                ( PackageId, HomeModules )
+import Type            ( Type, pprTyThingCategory )
+import TcType          ( TcTyVarSet, TcType, TcThetaType, SkolemInfo, TvSubst,
+                         TcPredType, TcKind, tcCmpPred, tcCmpType, tcCmpTypes, pprSkolInfo )
+import InstEnv         ( Instance, InstEnv )
 import IOEnv
 import RdrName         ( GlobalRdrEnv, LocalRdrEnv )
 import Name            ( Name )
 import NameEnv
-import NameSet         ( NameSet, emptyNameSet, DefUses )
+import NameSet         ( NameSet, unionNameSets, DefUses )
 import OccName         ( OccEnv )
 import Var             ( Id, TyVar )
 import VarEnv          ( TidyEnv )
 import Module
-import SrcLoc          ( SrcSpan, SrcLoc, srcSpanStart )
+import SrcLoc          ( SrcSpan, SrcLoc, Located, srcSpanStart )
 import VarSet          ( IdSet )
 import ErrUtils                ( Messages, Message )
 import UniqSupply      ( UniqSupply )
@@ -129,6 +131,9 @@ data Env gbl lcl    -- Changes as we move into an expression
 data TcGblEnv
   = TcGblEnv {
        tcg_mod     :: Module,          -- Module being compiled
+       tcg_src     :: HscSource,       -- What kind of module 
+                                       -- (regular Haskell, hs-boot, ext-core)
+
        tcg_rdr_env :: GlobalRdrEnv,    -- Top level envt; used during renaming
        tcg_default :: Maybe [Type],    -- Types used for defaulting
                                        -- Nothing => no 'default' decl
@@ -159,6 +164,10 @@ data TcGblEnv
                                        --    from where, including things bound
                                        --    in this module
 
+       tcg_home_mods :: HomeModules,
+                               -- Calculated from ImportAvails, allows us to
+                               -- call Packages.isHomeModule
+
        tcg_dus :: DefUses,     -- What is defined in this module and what is used.
                                -- The latter is used to generate 
                                --      (a) version tracking; no need to recompile if these
@@ -193,12 +202,30 @@ data TcGblEnv
                -- tcg_inst_uses; the reference is implicit rather than explicit,
                -- so we have to zap a mutable variable.
 
+       tcg_dfun_n  :: TcRef Int,       -- Allows us to number off the names of DFuns
+               -- It's convenient to allocate an External Name for a DFun, with
+               -- a permanently-fixed unique, just like other top-level functions
+               -- defined in this module.  But that means we need a canonical 
+               -- occurrence name, distinct from all other dfuns in this module,
+               -- and this name supply serves that purpose (df1, df2, etc).
+
                -- The next fields accumulate the payload of the module
                -- The binds, rules and foreign-decl fiels are collected
                -- initially in un-zonked form and are finally zonked in tcRnSrcDecls
+
+               -- The next fields accumulate the payload of the
+               -- module The binds, rules and foreign-decl fiels are
+               -- collected initially in un-zonked form and are
+               -- finally zonked in tcRnSrcDecls
+
+        tcg_rn_imports :: Maybe [LImportDecl Name],
+        tcg_rn_exports :: Maybe [Located (IE Name)],
+       tcg_rn_decls :: Maybe (HsGroup Name),   -- renamed decls, maybe
+               -- Nothing <=> Don't retain renamed decls
+
        tcg_binds   :: LHsBinds Id,             -- Value bindings in this module
        tcg_deprecs :: Deprecations,            -- ...Deprecations 
-       tcg_insts   :: [DFunId],                -- ...Instances
+       tcg_insts   :: [Instance],              -- ...Instances
        tcg_rules   :: [LRuleDecl Id],          -- ...Rules
        tcg_fords   :: [LForeignDecl Id]        -- ...Foreign import & exports
     }
@@ -232,6 +259,13 @@ data IfLclEnv
        -- it means M.f = \x -> x, where M is the if_mod
        if_mod :: Module,
 
+       -- The field is used only for error reporting
+       -- if (say) there's a Lint error in it
+       if_loc :: SDoc,
+               -- Where the interface came from:
+               --      .hi file, or GHCi state, or ext core
+               -- plus which bit is currently being examined
+
        if_tv_env  :: OccEnv TyVar,     -- Nested tyvar bindings
        if_id_env  :: OccEnv Id         -- Nested id binding
     }
@@ -290,16 +324,10 @@ data TcLclEnv             -- Changes as we move inside an expression
                        -- plus the tyvars mentioned in the types of Ids bound in tcl_lenv
                        -- Why mutable? see notes with tcGetGlobalTyVars
 
-       tcl_lie   :: TcRef LIE,         -- Place to accumulate type constraints
-       tcl_gadt  :: GadtRefinement     -- The current type refinement for GADTs
-
------------------------------------------------------------
--- Not yet; it's a new complication and I want to see whether it bites
---     tcl_given :: [Inst]             -- Insts available in the current context (see Note [Given Insts])
------------------------------------------------------------
+       tcl_lie   :: TcRef LIE          -- Place to accumulate type constraints
     }
 
-type GadtRefinement = TvSubstEnv       -- Binds rigid type variables to their refinements
+type GadtRefinement = TvSubst
 
 {- Note [Given Insts]
    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@@ -345,57 +373,76 @@ topStage, topSpliceStage :: ThStage
 topStage       = Comp
 topSpliceStage = Splice (topLevel - 1) -- Stage for the body of a top-level splice
 
-
 ---------------------------
--- Arrow-notation stages
+-- Arrow-notation context
 ---------------------------
 
--- In arrow notation, a variable bound by a proc (or enclosed let/kappa)
--- is not in scope to the left of an arrow tail (-<).  For example
---
---     proc x -> (e1 -< e2)
---
--- Here, x is not in scope in e1, but it is in scope in e2.  This can get 
--- a bit complicated:
---
---     let x = 3 in
---     prox y -> (proc z -> e1) -< e2
---
--- Here, x and z are in scope in e1, but y is not.  Here's how we track this:
---     a) Assign an "proc level" to each proc, being the number of
---        lexically-enclosing procs + 1.  
---     b) Assign to each local variable the proc-level of its lexically
---        enclosing proc.
---     c) Keep a list of out-of-scope procs.  When moving to the left of
---        an arrow-tail, add the proc-level of the immediately enclosing
---        proc to the list.
---     d) When looking up a variable, complain if its proc-level is in
---        the banned list
+{-
+In arrow notation, a variable bound by a proc (or enclosed let/kappa)
+is not in scope to the left of an arrow tail (-<) or the head of (|..|).
+For example
+
+       proc x -> (e1 -< e2)
+
+Here, x is not in scope in e1, but it is in scope in e2.  This can get
+a bit complicated:
+
+       let x = 3 in
+       proc y -> (proc z -> e1) -< e2
 
-type ProcLevel = Int   -- Always >= 0
-topProcLevel = 0       -- Not inside any proc
+Here, x and z are in scope in e1, but y is not.  We implement this by
+recording the environment when passing a proc (using newArrowScope),
+and returning to that (using escapeArrowScope) on the left of -< and the
+head of (|..|).
+-}
+
+data ArrowCtxt
+  = NoArrowCtxt
+  | ArrowCtxt (Env TcGblEnv TcLclEnv)
 
-data ArrowCtxt = ArrCtxt { proc_level :: ProcLevel,    -- Current level
-                          proc_banned :: [ProcLevel] } -- Out of scope proc-levels
+-- Record the current environment (outside a proc)
+newArrowScope :: TcM a -> TcM a
+newArrowScope
+  = updEnv $ \env ->
+       env { env_lcl = (env_lcl env) { tcl_arrow_ctxt = ArrowCtxt env } }
 
-topArrowCtxt = ArrCtxt { proc_level = topProcLevel, proc_banned = [] }
+-- Return to the stored environment (from the enclosing proc)
+escapeArrowScope :: TcM a -> TcM a
+escapeArrowScope
+  = updEnv $ \ env -> case tcl_arrow_ctxt (env_lcl env) of
+       NoArrowCtxt -> env
+       ArrowCtxt env' -> env'
 
 ---------------------------
 -- TcTyThing
 ---------------------------
 
 data TcTyThing
-  = AGlobal TyThing                    -- Used only in the return type of a lookup
-  | ATcId   TcId ThLevel ProcLevel     -- Ids defined in this module; may not be fully zonked
-  | ATyVar  TyVar                      -- Type variables
-  | AThing  TcKind                     -- Used temporarily, during kind checking, for the
-                                       --      tycons and clases in this recursive group
+  = AGlobal TyThing            -- Used only in the return type of a lookup
+
+  | ATcId   TcId               -- Ids defined in this module; may not be fully zonked
+           ThLevel 
+           Bool                -- True <=> apply the type refinement to me
+
+  | ATyVar  Name TcType                -- The type to which the lexically scoped type vaiable
+                               -- is currently refined. We only need the Name
+                               -- for error-message purposes
+
+  | AThing  TcKind             -- Used temporarily, during kind checking, for the
+                               --      tycons and clases in this recursive group
 
 instance Outputable TcTyThing where    -- Debugging only
-   ppr (AGlobal g)      = text "AGlobal" <+> ppr g
-   ppr (ATcId g tl pl)  = text "ATcId" <+> ppr g <+> ppr tl <+> ppr pl
-   ppr (ATyVar t)       = text "ATyVar" <+> ppr t
+   ppr (AGlobal g)      = ppr g
+   ppr (ATcId g tl rig) = text "Identifier" <> 
+                         ifPprDebug (brackets (ppr g <> comma <> ppr tl <+> ppr rig))
+   ppr (ATyVar tv _)    = text "Type variable" <+> quotes (ppr tv)
    ppr (AThing k)       = text "AThing" <+> ppr k
+
+pprTcTyThingCategory :: TcTyThing -> SDoc
+pprTcTyThingCategory (AGlobal thing) = pprTyThingCategory thing
+pprTcTyThingCategory (ATyVar {})     = ptext SLIT("Type variable")
+pprTcTyThingCategory (ATcId {})      = ptext SLIT("Local identifier")
+pprTcTyThingCategory (AThing {})     = ptext SLIT("Kinded thing")
 \end{code}
 
 \begin{code}
@@ -408,32 +455,6 @@ type ErrCtxt = [TidyEnv -> TcM (TidyEnv, Message)]
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-                       EntityUsage
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-EntityUsage tells what things are actually need in order to compile this
-module.  It is used for generating the usage-version field of the ModIface.
-
-Note that we do not record version info for entities from 
-other (non-home) packages.  If the package changes, GHC doesn't help.
-
-\begin{code}
-type EntityUsage = NameSet
-       -- The Names are all the (a) home-package
-       --                       (b) "big" (i.e. no data cons, class ops)
-       --                       (c) non-locally-defined
-       --                       (d) non-wired-in
-       -- names that have been slurped in so far.
-       -- This is used to generate the "usage" information for this module.
-
-emptyUsages :: EntityUsage
-emptyUsages = emptyNameSet
-\end{code}
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
        Operations over ImportAvails
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
@@ -449,44 +470,33 @@ It is used        * when processing the export list
 \begin{code}
 data ImportAvails 
    = ImportAvails {
-       imp_env :: AvailEnv,
-               -- All the things that are available from the import
-               -- Its domain is all the "main" things;
-               -- i.e. *excluding* class ops and constructors
-               --      (which appear inside their parent AvailTC)
-
-       imp_qual :: ModuleEnv AvailEnv,
-               -- Used to figure out "module M" export specifiers
+       imp_env :: ModuleEnv NameSet,
+               -- All the things imported, classified by 
+               -- the *module qualifier* for its import
+               --   e.g.        import List as Foo
+               -- would add a binding Foo |-> ...stuff from List...
+               -- to imp_env.
+               -- 
+               -- We need to classify them like this so that we can figure out 
+               -- "module M" export specifiers in an export list 
                -- (see 1.4 Report Section 5.1.1).  Ultimately, we want to find 
                -- everything that is unambiguously in scope as 'M.x'
                -- and where plain 'x' is (perhaps ambiguously) in scope.
                -- So the starting point is all things that are in scope as 'M.x',
                -- which is what this field tells us.
-               --
-               -- Domain is the *module qualifier* for imports.
-               --   e.g.        import List as Foo
-               -- would add a binding Foo |-> ...stuff from List...
-               -- to imp_qual.
-               -- We keep the stuff as an AvailEnv so that it's easy to 
-               -- combine stuff coming from different (unqualified) 
-               -- imports of the same module
 
-       imp_mods :: ModuleEnv (Module, Maybe Bool, SrcSpan),
+       imp_mods :: ModuleEnv (Module, Bool, SrcSpan),
                -- Domain is all directly-imported modules
-               -- Maybe value answers the question "is the import restricted?"
-               --   Nothing    => unrestricted import (e.g., "import Foo")
-               --   Just True  => restricted import, at least one entity (e.g., "import Foo(x)")
-               --   Just False => fully restricted import (e.g., "import Foo ()")
-               --
-               --  A distinction is made between the first and the third in order
-               --  to more precisely emit warnings about unused imports.
+               -- Bool means:
+               --   True => import was "import Foo ()"
+               --   False  => import was some other form
                --
                -- We need the Module in the range because we can't get
                --      the keys of a ModuleEnv
                -- Used 
                --   (a) to help construct the usage information in 
-               --       the interface file; if we import everything we
-               --       need to recompile if the module version changes
+               --       the interface file; if we import somethign we
+               --       need to recompile if the export version changes
                --   (b) to specify what child modules to initialise
 
        imp_dep_mods :: ModuleEnv (Module, IsBootInterface),
@@ -515,8 +525,7 @@ mkModDeps deps = foldl add emptyModuleEnv deps
                 add env elt@(m,_) = extendModuleEnv env m elt
 
 emptyImportAvails :: ImportAvails
-emptyImportAvails = ImportAvails { imp_env     = emptyAvailEnv, 
-                                  imp_qual     = emptyModuleEnv, 
+emptyImportAvails = ImportAvails { imp_env     = emptyModuleEnv, 
                                   imp_mods     = emptyModuleEnv,
                                   imp_dep_mods = emptyModuleEnv,
                                   imp_dep_pkgs = [],
@@ -524,12 +533,11 @@ emptyImportAvails = ImportAvails { imp_env        = emptyAvailEnv,
 
 plusImportAvails ::  ImportAvails ->  ImportAvails ->  ImportAvails
 plusImportAvails
-  (ImportAvails { imp_env = env1, imp_qual = unqual1, imp_mods = mods1,
+  (ImportAvails { imp_env = env1, imp_mods = mods1,
                  imp_dep_mods = dmods1, imp_dep_pkgs = dpkgs1, imp_orphs = orphs1 })
-  (ImportAvails { imp_env = env2, imp_qual = unqual2, imp_mods = mods2,
+  (ImportAvails { imp_env = env2, imp_mods = mods2,
                  imp_dep_mods = dmods2, imp_dep_pkgs = dpkgs2, imp_orphs = orphs2 })
-  = ImportAvails { imp_env      = env1 `plusAvailEnv` env2, 
-                  imp_qual     = plusModuleEnv_C plusAvailEnv unqual1 unqual2, 
+  = ImportAvails { imp_env      = plusModuleEnv_C unionNameSets env1 env2, 
                   imp_mods     = mods1  `plusModuleEnv` mods2, 
                   imp_dep_mods = plusModuleEnv_C plus_mod_dep dmods1 dmods2,   
                   imp_dep_pkgs = dpkgs1 `unionLists` dpkgs2,
@@ -666,8 +674,6 @@ data Inst
        TcThetaType     -- The (types of the) dictionaries to which the function
                        -- must be applied to get the method
 
-       TcTauType       -- The tau-type of the method
-
        InstLoc
 
        -- INVARIANT 1: in (Method u f tys theta tau loc)
@@ -681,10 +687,11 @@ data Inst
 
   | LitInst
        Name
-       HsOverLit       -- The literal from the occurrence site
-                       --      INVARIANT: never a rebindable-syntax literal
-                       --      Reason: tcSyntaxName does unification, and we
-                       --              don't want to deal with that during tcSimplify
+       (HsOverLit Name)        -- The literal from the occurrence site
+                               -- INVARIANT: never a rebindable-syntax literal
+                               -- Reason: tcSyntaxName does unification, and we
+                               --         don't want to deal with that during tcSimplify,
+                               --         when resolving LitInsts
        TcType          -- The type at which the literal is used
        InstLoc
 \end{code}
@@ -702,16 +709,16 @@ instance Eq Inst where
                 EQ    -> True
                 other -> False
 
-cmpInst (Dict _ pred1 _)         (Dict _ pred2 _)          = pred1 `tcCmpPred` pred2
-cmpInst (Dict _ _ _)             other                     = LT
+cmpInst (Dict _ pred1 _)       (Dict _ pred2 _)        = pred1 `tcCmpPred` pred2
+cmpInst (Dict _ _ _)           other                   = LT
 
-cmpInst (Method _ _ _ _ _ _)     (Dict _ _ _)              = GT
-cmpInst (Method _ id1 tys1 _ _ _) (Method _ id2 tys2 _ _ _) = (id1 `compare` id2) `thenCmp` (tys1 `tcCmpTypes` tys2)
-cmpInst (Method _ _ _ _ _ _)      other                            = LT
+cmpInst (Method _ _ _ _ _)     (Dict _ _ _)            = GT
+cmpInst (Method _ id1 tys1 _ _) (Method _ id2 tys2 _ _) = (id1 `compare` id2) `thenCmp` (tys1 `tcCmpTypes` tys2)
+cmpInst (Method _ _ _ _ _)      other                  = LT
 
-cmpInst (LitInst _ _ _ _)        (Dict _ _ _)              = GT
-cmpInst (LitInst _ _ _ _)        (Method _ _ _ _ _ _)      = GT
-cmpInst (LitInst _ lit1 ty1 _)   (LitInst _ lit2 ty2 _)    = (lit1 `compare` lit2) `thenCmp` (ty1 `tcCmpType` ty2)
+cmpInst (LitInst _ _ _ _)      (Dict _ _ _)            = GT
+cmpInst (LitInst _ _ _ _)      (Method _ _ _ _ _)      = GT
+cmpInst (LitInst _ lit1 ty1 _) (LitInst _ lit2 ty2 _)  = (lit1 `compare` lit2) `thenCmp` (ty1 `tcCmpType` ty2)
 \end{code}
 
 
@@ -722,6 +729,7 @@ cmpInst (LitInst _ lit1 ty1 _)        (LitInst _ lit2 ty2 _)    = (lit1 `compare` lit
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
+-- FIXME: Rename this. It clashes with (Located (IE ...))
 type LIE = Bag Inst
 
 isEmptyLIE       = isEmptyBag
@@ -772,7 +780,7 @@ data InstOrigin
 
   | IPOccOrigin  (IPName Name) -- Occurrence of an implicit parameter
 
-  | LiteralOrigin HsOverLit    -- Occurrence of a literal
+  | LiteralOrigin (HsOverLit Name)     -- Occurrence of a literal
 
   | ArithSeqOrigin (ArithSeqInfo Name) -- [x..], [x..y] etc
   | PArrSeqOrigin  (ArithSeqInfo Name) -- [:x..y:] and [:x,y..z:]
@@ -790,8 +798,6 @@ data InstOrigin
 
 \begin{code}
 pprInstLoc :: InstLoc -> SDoc
-pprInstLoc (InstLoc (SigOrigin info) locn _) 
-  = text "arising from" <+> ppr info   -- I don't think this happens much, if at all
 pprInstLoc (InstLoc orig locn _)
   = hsep [text "arising from", pp_orig orig, text "at", ppr locn]
   where
@@ -802,11 +808,11 @@ pprInstLoc (InstLoc orig locn _)
     pp_orig (LiteralOrigin lit)         = hsep [ptext SLIT("the literal"), quotes (ppr lit)]
     pp_orig (ArithSeqOrigin seq) = hsep [ptext SLIT("the arithmetic sequence"), quotes (ppr seq)]
     pp_orig (PArrSeqOrigin seq)         = hsep [ptext SLIT("the parallel array sequence"), quotes (ppr seq)]
-    pp_orig InstSigOrigin       =  ptext SLIT("instantiating a type signature")
-    pp_orig InstScOrigin        =  ptext SLIT("the superclasses of an instance declaration")
+    pp_orig InstSigOrigin       = ptext SLIT("instantiating a type signature")
+    pp_orig InstScOrigin        = ptext SLIT("the superclasses of an instance declaration")
     pp_orig DerivOrigin                 = ptext SLIT("the 'deriving' clause of a data type declaration")
     pp_orig DefaultOrigin       = ptext SLIT("a 'default' declaration")
-    pp_orig DoOrigin            =  ptext SLIT("a do statement")
-    pp_orig ProcOrigin          =  ptext SLIT("a proc expression")
-    pp_orig (SigOrigin info)    = ppr info
+    pp_orig DoOrigin            = ptext SLIT("a do statement")
+    pp_orig ProcOrigin          = ptext SLIT("a proc expression")
+    pp_orig (SigOrigin info)    = pprSkolInfo info
 \end{code}