[project @ 1998-12-02 13:17:09 by simonm]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcType.lhs
index 1c0c193..54cb451 100644 (file)
@@ -21,19 +21,25 @@ module TcType (
   tcReadTyVar,         -- :: TcTyVar s -> NF_TcM (TcMaybe s)
 
 
-  tcSplitForAllTy, tcSplitRhoTy,
+  tcSplitRhoTy,
 
   tcInstTyVars,
-  tcInstSigTyVars, 
-  tcInstType,
-  tcInstSigType, tcInstTcType, tcInstSigTcType,
-  tcInstTheta,
+  tcInstTcType,
 
-  zonkTcTyVars, zonkSigTyVar,
+  typeToTcType,
+
+  --------------------------------
+  TcKind,
+  newKindVar, newKindVars,
+  kindToTcKind,
+  zonkTcKind,
+
+  --------------------------------
+  zonkTcTyVar, zonkTcTyVars, zonkTcTyVarBndr,
   zonkTcType, zonkTcTypes, zonkTcThetaType,
-  zonkTcTypeToType,
-  zonkTcTyVar,
-  zonkTcTyVarToTyVar
+
+  zonkTcTypeToType, zonkTcTyVarToTyVar,
+  zonkTcKindToKind
 
   ) where
 
@@ -41,62 +47,41 @@ module TcType (
 
 
 -- friends:
-import Type            ( Type, ThetaType, GenType(..), mkAppTy,
-                         tyVarsOfTypes, splitDictTy_maybe,
-                         isTyVarTy, instantiateTy
+import PprType         ()
+import Type            ( Type, Kind, ThetaType, GenType(..), TyNote(..), 
+                         mkAppTy,
+                         splitDictTy_maybe, splitForAllTys,
+                         isTyVarTy, mkTyVarTys, 
+                         fullSubstTy, substFlexiTy, 
+                         boxedTypeKind, superKind
                        )
-import TyVar           ( TyVar, GenTyVar(..), GenTyVarSet, 
-                         TyVarEnv, lookupTyVarEnv, addToTyVarEnv,
-                         emptyTyVarEnv, zipTyVarEnv, tyVarSetToList
+import VarEnv
+import VarSet          ( emptyVarSet )
+import Var             ( TyVar, GenTyVar, tyVarKind, tyVarFlexi, tyVarName,
+                         mkFlexiTyVar, removeTyVarFlexi, isFlexiTyVar, isTyVar
                        )
 
 -- others:
-import Class           ( Class )
-import TyCon           ( isFunTyCon )
-import Kind            ( Kind )
 import TcMonad
 import Name            ( changeUnique )
 
-import TysPrim         ( voidTy )
+import TysWiredIn      ( voidTy )
 
+import Name            ( NamedThing(..), changeUnique, mkSysLocalName )
 import Unique          ( Unique )
-import UniqFM          ( UniqFM )
-import BasicTypes      ( unused )
-import Util            ( nOfThem, panic )
+import Util            ( nOfThem )
+import Outputable
 \end{code}
 
 
 
 Data types
 ~~~~~~~~~~
-
-
-\begin{code}
-type TcType s = GenType (TcBox s)      -- Used during typechecker
-       -- Invariant on ForAllTy in TcTypes:
-       --      forall a. T
-       -- a cannot occur inside a MutTyVar in T; that is,
-       -- T is "flattened" before quantifying over a
-
-type TcThetaType s = [(Class, [TcType s])]
-type TcRhoType s   = TcType s          -- No ForAllTys
-type TcTauType s   = TcType s          -- No DictTys or ForAllTys
-
-type TcBox s = TcRef s (TcMaybe s)
-
-data TcMaybe s = UnBound
-              | BoundTo (TcType s)
-
--- Interestingly, you can't use (Maybe (TcType s)) instead of (TcMaybe s),
--- because you get a synonym loop if you do!
-
-type TcTyVar s    = GenTyVar (TcBox s)
-type TcTyVarSet s = GenTyVarSet (TcBox s)
-\end{code}
+See TcMonad.lhs
 
 \begin{code}
 tcTyVarToTyVar :: TcTyVar s -> TyVar
-tcTyVarToTyVar (TyVar uniq kind name _) = TyVar uniq kind name unused
+tcTyVarToTyVar = removeTyVarFlexi
 \end{code}
 
 Utility functions
@@ -104,19 +89,10 @@ Utility functions
 These tcSplit functions are like their non-Tc analogues, but they
 follow through bound type variables.
 
-\begin{code}
-tcSplitForAllTy :: TcType s -> NF_TcM s ([TcTyVar s], TcType s)
-tcSplitForAllTy t 
-  = go t t []
-  where
-    go syn_t (ForAllTy tv t) tvs = go t t (tv:tvs)
-    go syn_t (SynTy _ t)     tvs = go syn_t t tvs
-    go syn_t (TyVarTy tv)    tvs = tcReadTyVar tv      `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
-                                  case maybe_ty of
-                                       BoundTo ty | not (isTyVarTy ty) -> go syn_t ty tvs
-                                       other                           -> returnNF_Tc (reverse tvs, syn_t)
-    go syn_t t              tvs = returnNF_Tc (reverse tvs, syn_t)
+No need for tcSplitForAllTy because a type variable can't be instantiated
+to a for-all type.
 
+\begin{code}
 tcSplitRhoTy :: TcType s -> NF_TcM s (TcThetaType s, TcType s)
 tcSplitRhoTy t
   = go t t []
@@ -126,7 +102,7 @@ tcSplitRhoTy t
     go syn_t (FunTy arg res) ts = case splitDictTy_maybe arg of
                                        Just pair -> go res res (pair:ts)
                                        Nothing   -> returnNF_Tc (reverse ts, syn_t)
-    go syn_t (SynTy _ t)     ts = go syn_t t ts
+    go syn_t (NoteTy _ t)    ts = go syn_t t ts
     go syn_t (TyVarTy tv)    ts = tcReadTyVar tv       `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
                                  case maybe_ty of
                                    BoundTo ty | not (isTyVarTy ty) -> go syn_t ty ts
@@ -135,7 +111,7 @@ tcSplitRhoTy t
 \end{code}
 
 
-Type instantiation
+New type variables
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
 \begin{code}
@@ -143,7 +119,10 @@ newTcTyVar :: Kind -> NF_TcM s (TcTyVar s)
 newTcTyVar kind
   = tcGetUnique        `thenNF_Tc` \ uniq ->
     tcNewMutVar UnBound        `thenNF_Tc` \ box ->
-    returnNF_Tc (TyVar uniq kind Nothing box)
+    let
+       name = mkSysLocalName uniq
+    in
+    returnNF_Tc (mkFlexiTyVar name kind box)
 
 newTyVarTy  :: Kind -> NF_TcM s (TcType s)
 newTyVarTy kind
@@ -153,165 +132,75 @@ newTyVarTy kind
 newTyVarTys :: Int -> Kind -> NF_TcM s [TcType s]
 newTyVarTys n kind = mapNF_Tc newTyVarTy (nOfThem n kind)
 
+newKindVar :: NF_TcM s (TcKind s)
+newKindVar = newTyVarTy superKind
+
+newKindVars :: Int -> NF_TcM s [TcKind s]
+newKindVars n = mapNF_Tc (\ _ -> newKindVar) (nOfThem n ())
+\end{code}
+
+Type instantiation
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
--- For signature type variables, use the user name for the type variable
-tcInstTyVars, tcInstSigTyVars
-       :: [GenTyVar flexi] 
-       -> NF_TcM s ([TcTyVar s], [TcType s], TyVarEnv (TcType s))
+Instantiating a bunch of type variables
 
-tcInstTyVars    tyvars = inst_tyvars inst_tyvar     tyvars
-tcInstSigTyVars tyvars = inst_tyvars inst_sig_tyvar tyvars
+\begin{code}
+tcInstTyVars :: [GenTyVar flexi] 
+            -> NF_TcM s ([TcTyVar s], [TcType s], TyVarEnv (TcType s))
 
-inst_tyvars inst tyvars
-  = mapNF_Tc inst tyvars       `thenNF_Tc` \ tc_tyvars ->
+tcInstTyVars tyvars
+  = mapNF_Tc inst_tyvar tyvars `thenNF_Tc` \ tc_tyvars ->
     let
-       tys = map TyVarTy tc_tyvars
+       tys = mkTyVarTys tc_tyvars
     in
-    returnNF_Tc (tc_tyvars, tys, zipTyVarEnv tyvars tys)
-
-inst_tyvar (TyVar _ kind name _) 
-  = tcGetUnique                `thenNF_Tc` \ uniq ->
-    tcNewMutVar UnBound                `thenNF_Tc` \ box ->
-    returnNF_Tc (TyVar uniq kind Nothing box)
-       -- The "Nothing" means that it'll always print with its 
-       -- unique (or something similar).  If we leave the original (Just Name)
-       -- in there then error messages will say "can't match (T a) against (T a)"
+    returnNF_Tc (tc_tyvars, tys, zipVarEnv tyvars tys)
 
-inst_sig_tyvar (TyVar _ kind name _) 
+inst_tyvar tyvar       -- Could use the name from the tyvar?
   = tcGetUnique                `thenNF_Tc` \ uniq ->
-
     tcNewMutVar UnBound                `thenNF_Tc` \ box ->
-       -- Was DontBind, but we've nuked that "optimisation"
     let
-       name' = case name of
-                 Nothing -> Nothing
-                 Just n  -> Just (changeUnique n uniq)
+       name = changeUnique (tyVarName tyvar) uniq
+       -- Note that we don't change the print-name
+       -- This won't confuse the type checker but there's a chance
+       -- that two different tyvars will print the same way 
+       -- in an error message.  -dppr-debug will show up the difference
+       -- Better watch out for this.  If worst comes to worst, just
+       -- use mkSysLocalName.
     in
-
-    returnNF_Tc (TyVar uniq kind name' box)
-       -- We propagate the name of the sigature type variable
+    returnNF_Tc (mkFlexiTyVar name (tyVarKind tyvar) box)
 \end{code}
 
-@tcInstType@ and @tcInstSigType@ both create a fresh instance of a
-type, returning a @TcType@. All inner for-alls are instantiated with
-fresh TcTyVars.
+@tcInstTcType@ instantiates the outer-level for-alls of a TcType with
+fresh type variables, returning them and the instantiated body of the for-all.
 
-The difference is that tcInstType instantiates all forall'd type
-variables (and their bindees) with anonymous type variables, whereas
-tcInstSigType instantiates them with named type variables.
-@tcInstSigType@ also doesn't take an environment.
-
-On the other hand, @tcInstTcType@ instantiates a TcType. It uses
-instantiateTy which could take advantage of sharing some day.
 
 \begin{code}
 tcInstTcType :: TcType s -> NF_TcM s ([TcTyVar s], TcType s)
 tcInstTcType ty
-  = tcSplitForAllTy ty         `thenNF_Tc` \ (tyvars, rho) -> 
+  = let
+       (tyvars, rho) = splitForAllTys ty
+    in
     case tyvars of
        []    -> returnNF_Tc ([], ty)   -- Nothing to do
        other -> tcInstTyVars tyvars            `thenNF_Tc` \ (tyvars', _, tenv)  ->
-                returnNF_Tc (tyvars', instantiateTy tenv rho)
-
-tcInstSigTcType :: TcType s -> NF_TcM s ([TcTyVar s], TcType s)
-tcInstSigTcType ty
-  = tcSplitForAllTy ty         `thenNF_Tc` \ (tyvars, rho) ->
-    case tyvars of
-       []    -> returnNF_Tc ([], ty)   -- Nothing to do
-       other -> tcInstSigTyVars tyvars         `thenNF_Tc` \ (tyvars', _, tenv)  ->
-                returnNF_Tc (tyvars', instantiateTy tenv rho)
-    
-tcInstType :: TyVarEnv (TcType s)
-          -> GenType flexi
-          -> NF_TcM s (TcType s)
-tcInstType tenv ty_to_inst
-  = tcConvert bind_fn occ_fn tenv ty_to_inst
-  where
-    bind_fn = inst_tyvar
-    occ_fn env tyvar = case lookupTyVarEnv env tyvar of
-                        Just ty -> returnNF_Tc ty
-                        Nothing -> panic "tcInstType:1" --(vcat [ppr ty_to_inst, 
-                                                       --            ppr tyvar])
-
-tcInstSigType :: GenType flexi -> NF_TcM s (TcType s)
-tcInstSigType ty_to_inst
-  = tcConvert bind_fn occ_fn emptyTyVarEnv ty_to_inst
-  where
-    bind_fn = inst_sig_tyvar   -- Note: inst_sig_tyvar, not inst_tyvar
-                               -- I don't think that can lead to strange error messages
-                               -- of the form can't match (T a) against (T a)
-                               -- See notes with inst_tyvar
-
-    occ_fn env tyvar = case lookupTyVarEnv env tyvar of
-                        Just ty -> returnNF_Tc ty
-                        Nothing -> panic "tcInstType:2"-- (vcat [ppr ty_to_inst, 
-                                                       --            ppr tyvar])
-
-zonkTcTyVarToTyVar :: TcTyVar s -> NF_TcM s TyVar
-zonkTcTyVarToTyVar tv
-  = zonkTcTyVar tv     `thenNF_Tc` \ tv_ty ->
-    case tv_ty of      -- Should be a tyvar!
-
-      TyVarTy tv' ->    returnNF_Tc (tcTyVarToTyVar tv')
-
-      _ -> --pprTrace "zonkTcTyVarToTyVar:" (hsep [ppr tv, ppr tv_ty]) $
-          returnNF_Tc (tcTyVarToTyVar tv)
-
-
-zonkTcTypeToType :: TyVarEnv Type -> TcType s -> NF_TcM s Type
-zonkTcTypeToType env ty 
-  = tcConvert zonkTcTyVarToTyVar occ_fn env ty
-  where
-    occ_fn env tyvar 
-      =  tcReadTyVar tyvar     `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
-        case maybe_ty of
-          BoundTo (TyVarTy tyvar') -> lookup env tyvar'
-          BoundTo other_ty         -> tcConvert zonkTcTyVarToTyVar occ_fn env other_ty
-          other                    -> lookup env tyvar
-
-    lookup env tyvar = case lookupTyVarEnv env tyvar of
-                         Just ty -> returnNF_Tc ty
-                         Nothing -> returnNF_Tc voidTy -- Unbound type variables go to Void
-
-
-tcConvert bind_fn occ_fn env ty_to_convert
-  = doo env ty_to_convert
-  where
-    doo env (TyConApp tycon tys) = mapNF_Tc (doo env) tys      `thenNF_Tc` \ tys' ->
-                                  returnNF_Tc (TyConApp tycon tys')
-
-    doo env (SynTy ty1 ty2)      = doo env ty1                 `thenNF_Tc` \ ty1' ->
-                                  doo env ty2                  `thenNF_Tc` \ ty2' ->
-                                  returnNF_Tc (SynTy ty1' ty2')
-
-    doo env (FunTy arg res)      = doo env arg         `thenNF_Tc` \ arg' ->
-                                  doo env res          `thenNF_Tc` \ res' ->
-                                  returnNF_Tc (FunTy arg' res')
-    doo env (AppTy fun arg)     = doo env fun          `thenNF_Tc` \ fun' ->
-                                  doo env arg          `thenNF_Tc` \ arg' ->
-                                  returnNF_Tc (mkAppTy fun' arg')
-
-       -- The two interesting cases!
-    doo env (TyVarTy tv)        = occ_fn env tv
+                returnNF_Tc (tyvars', fullSubstTy tenv emptyVarSet rho)
+                                       -- Since the tyvars are freshly made,
+                                       -- they cannot possibly be captured by
+                                       -- any existing for-alls.  Hence emptyVarSet
+\end{code}
 
-    doo env (ForAllTy tyvar ty)
-       = bind_fn tyvar         `thenNF_Tc` \ tyvar' ->
-         let
-               new_env = addToTyVarEnv env tyvar (TyVarTy tyvar')
-         in
-         doo new_env ty                `thenNF_Tc` \ ty' ->
-         returnNF_Tc (ForAllTy tyvar' ty')
+Sometimes we have to convert a Type to a TcType.  I wonder whether we could
+do this less than we do?
 
+\begin{code}
+typeToTcType :: Type -> TcType s
+typeToTcType t = substFlexiTy emptyVarEnv t
 
-tcInstTheta :: TyVarEnv (TcType s) -> ThetaType -> NF_TcM s (TcThetaType s)
-tcInstTheta tenv theta
-  = mapNF_Tc go theta
-  where
-    go (clas,tys) = mapNF_Tc (tcInstType tenv) tys     `thenNF_Tc` \ tc_tys ->
-                   returnNF_Tc (clas, tc_tys)
+kindToTcKind :: Kind -> TcKind s
+kindToTcKind = typeToTcType
 \end{code}
 
+
 Reading and writing TcTyVars
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 \begin{code}
@@ -322,12 +211,12 @@ tcReadTyVar  :: TcTyVar s -> NF_TcM s (TcMaybe s)
 Writing is easy:
 
 \begin{code}
-tcWriteTyVar (TyVar uniq kind name box) ty = tcWriteMutVar box (BoundTo ty)
+tcWriteTyVar tyvar ty = tcWriteMutVar (tyVarFlexi tyvar) (BoundTo ty)
 \end{code}
 
 Reading is more interesting.  The easy thing to do is just to read, thus:
 \begin{verbatim}
-tcReadTyVar (TyVar uniq kind name box) = tcReadMutVar box
+tcReadTyVar tyvar = tcReadMutVar (tyVarFlexi tyvar)
 \end{verbatim}
 
 But it's more fun to short out indirections on the way: If this
@@ -337,7 +226,7 @@ any other type, then there might be bound TyVars embedded inside it.
 We return Nothing iff the original box was unbound.
 
 \begin{code}
-tcReadTyVar (TyVar uniq kind name box)
+tcReadTyVar tyvar
   = tcReadMutVar box   `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
     case maybe_ty of
        BoundTo ty -> short_out ty                      `thenNF_Tc` \ ty' ->
@@ -345,9 +234,11 @@ tcReadTyVar (TyVar uniq kind name box)
                      returnNF_Tc (BoundTo ty')
 
        other      -> returnNF_Tc other
+  where
+    box = tyVarFlexi tyvar
 
 short_out :: TcType s -> NF_TcM s (TcType s)
-short_out ty@(TyVarTy (TyVar uniq kind name box))
+short_out ty@(TyVarTy tyvar)
   = tcReadMutVar box   `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
     case maybe_ty of
        BoundTo ty' -> short_out ty'                    `thenNF_Tc` \ ty' ->
@@ -355,37 +246,39 @@ short_out ty@(TyVarTy (TyVar uniq kind name box))
                       returnNF_Tc ty'
 
        other       -> returnNF_Tc ty
+  where
+    box = tyVarFlexi tyvar
 
 short_out other_ty = returnNF_Tc other_ty
 \end{code}
 
 
-Zonking
-~~~~~~~
+Zonking Tc types to Tc types
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 \begin{code}
-zonkTcTyVars :: TcTyVarSet s -> NF_TcM s (TcTyVarSet s)
-zonkTcTyVars tyvars
-  = mapNF_Tc zonkTcTyVar (tyVarSetToList tyvars)       `thenNF_Tc` \ tys ->
-    returnNF_Tc (tyVarsOfTypes tys)
+zonkTcTyVars :: [TcTyVar s] -> NF_TcM s [TcType s]
+zonkTcTyVars tyvars = mapNF_Tc zonkTcTyVar tyvars
 
 zonkTcTyVar :: TcTyVar s -> NF_TcM s (TcType s)
 zonkTcTyVar tyvar 
+  | not (isFlexiTyVar tyvar)   -- Not a flexi tyvar.  This can happen when
+                               -- zonking a forall type, when the bound type variable
+                               -- needn't be a flexi.
+  = ASSERT( isTyVar tyvar )
+    returnNF_Tc (TyVarTy tyvar)
+
+  | otherwise  -- Is a flexi tyvar
   = tcReadTyVar tyvar          `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
     case maybe_ty of
        BoundTo ty@(TyVarTy tyvar') -> returnNF_Tc ty           -- tcReadTyVar never returns a bound tyvar
        BoundTo other               -> zonkTcType other
        other                       -> returnNF_Tc (TyVarTy tyvar)
 
--- Signature type variables only get bound to each other,
--- never to a type
-zonkSigTyVar :: TcTyVar s -> NF_TcM s (TcTyVar s)
-zonkSigTyVar tyvar 
-  = tcReadTyVar tyvar          `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
-    case maybe_ty of
-       BoundTo ty@(TyVarTy tyvar') -> returnNF_Tc tyvar'       -- tcReadTyVar never returns a bound tyvar
-       BoundTo other               -> panic "zonkSigTyVar"     -- Should only be bound to another tyvar
-       other                       -> returnNF_Tc tyvar
-
+zonkTcTyVarBndr :: TcTyVar s -> NF_TcM s (TcTyVar s)
+zonkTcTyVarBndr tyvar
+  = zonkTcTyVar tyvar  `thenNF_Tc` \ (TyVarTy tyvar') ->
+    returnNF_Tc tyvar'
+       
 zonkTcTypes :: [TcType s] -> NF_TcM s [TcType s]
 zonkTcTypes tys = mapNF_Tc zonkTcType tys
 
@@ -395,6 +288,9 @@ zonkTcThetaType theta = mapNF_Tc zonk theta
                      zonk (c,ts) = zonkTcTypes ts      `thenNF_Tc` \ new_ts ->
                                    returnNF_Tc (c, new_ts)
 
+zonkTcKind :: TcKind s -> NF_TcM s (TcKind s)
+zonkTcKind = zonkTcType
+
 zonkTcType :: TcType s -> NF_TcM s (TcType s)
 
 zonkTcType (TyVarTy tyvar) = zonkTcTyVar tyvar
@@ -408,10 +304,12 @@ zonkTcType (TyConApp tc tys)
   = mapNF_Tc zonkTcType tys    `thenNF_Tc` \ tys' ->
     returnNF_Tc (TyConApp tc tys')
 
-zonkTcType (SynTy ty1 ty2)
+zonkTcType (NoteTy (SynNote ty1) ty2)
   = zonkTcType ty1             `thenNF_Tc` \ ty1' ->
     zonkTcType ty2             `thenNF_Tc` \ ty2' ->
-    returnNF_Tc (SynTy ty1' ty2')
+    returnNF_Tc (NoteTy (SynNote ty1') ty2')
+
+zonkTcType (NoteTy (FTVNote _) ty2) = zonkTcType ty2
 
 zonkTcType (ForAllTy tv ty)
   = zonkTcTyVar tv             `thenNF_Tc` \ tv_ty ->
@@ -427,3 +325,66 @@ zonkTcType (FunTy ty1 ty2)
     zonkTcType ty2             `thenNF_Tc` \ ty2' ->
     returnNF_Tc (FunTy ty1' ty2')
 \end{code}
+
+Zonking Tc types to Type/Kind
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+\begin{code}
+zonkTcKindToKind :: TcKind s -> NF_TcM s Kind
+zonkTcKindToKind kind = zonkTcToType boxedTypeKind emptyVarEnv kind
+
+zonkTcTypeToType :: TyVarEnv Type -> TcType s -> NF_TcM s Type
+zonkTcTypeToType env ty = zonkTcToType voidTy env ty
+
+zonkTcTyVarToTyVar :: TcTyVar s -> NF_TcM s TyVar
+zonkTcTyVarToTyVar tv
+  = zonkTcTyVarBndr tv `thenNF_Tc` \ tv' ->
+    returnNF_Tc (tcTyVarToTyVar tv')
+
+-- zonkTcToType is used for Kinds as well
+zonkTcToType :: Type -> TyVarEnv Type -> TcType s -> NF_TcM s Type
+zonkTcToType unbound_var_ty env ty
+  = go ty
+  where
+    go (TyConApp tycon tys)      = mapNF_Tc go tys     `thenNF_Tc` \ tys' ->
+                                   returnNF_Tc (TyConApp tycon tys')
+
+    go (NoteTy (SynNote ty1) ty2) = go ty1             `thenNF_Tc` \ ty1' ->
+                                   go ty2              `thenNF_Tc` \ ty2' ->
+                                   returnNF_Tc (NoteTy (SynNote ty1') ty2')
+
+    go (NoteTy (FTVNote _) ty2)   = go ty2     -- Discard free-tyvar annotations
+
+    go (FunTy arg res)           = go arg              `thenNF_Tc` \ arg' ->
+                                   go res              `thenNF_Tc` \ res' ->
+                                   returnNF_Tc (FunTy arg' res')
+    go (AppTy fun arg)           = go fun              `thenNF_Tc` \ fun' ->
+                                   go arg              `thenNF_Tc` \ arg' ->
+                                   returnNF_Tc (mkAppTy fun' arg')
+
+       -- The two interesting cases!
+       -- c.f. zonkTcTyVar
+    go (TyVarTy tyvar)  
+       | not (isFlexiTyVar tyvar) = lookup env tyvar
+
+       | otherwise     =  tcReadTyVar tyvar    `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
+                          case maybe_ty of
+                             BoundTo (TyVarTy tyvar') -> lookup env tyvar'
+                             BoundTo other_ty         -> go other_ty
+                             other                    -> lookup env tyvar
+
+    go (ForAllTy tyvar ty)
+       = zonkTcTyVarToTyVar tyvar      `thenNF_Tc` \ tyvar' ->
+         let
+            new_env = extendVarEnv env tyvar (TyVarTy tyvar')
+         in
+         zonkTcToType unbound_var_ty new_env ty        `thenNF_Tc` \ ty' ->
+         returnNF_Tc (ForAllTy tyvar' ty')
+
+
+    lookup env tyvar = returnNF_Tc (case lookupVarEnv env tyvar of
+                                         Just ty -> ty
+                                         Nothing -> unbound_var_ty)
+\end{code}
+
+