Reorganisation of the source tree
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / types / Generics.lhs
diff --git a/ghc/compiler/types/Generics.lhs b/ghc/compiler/types/Generics.lhs
deleted file mode 100644 (file)
index 2c97364..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,546 +0,0 @@
-\begin{code}
-module Generics ( canDoGenerics, mkTyConGenericBinds,
-                 mkGenericRhs, 
-                 validGenericInstanceType, validGenericMethodType
-    ) where
-
-
-import HsSyn
-import Type             ( Type, isUnLiftedType, tyVarsOfType, tyVarsOfTypes,
-                         isTyVarTy, getTyVar_maybe, funTyCon
-                       )
-import TcHsSyn         ( mkSimpleHsAlt )
-import TcType          ( tcSplitTyConApp_maybe, tcSplitSigmaTy, tcSplitPhiTy, applyTy, 
-                         isTauTy, mkTyVarTy )
-import DataCon          ( DataCon, dataConOrigArgTys, isVanillaDataCon,
-                         dataConSourceArity )
-
-import TyCon            ( TyCon, tyConName, tyConDataCons, 
-                         isBoxedTupleTyCon
-                       )
-import Name            ( nameModule, nameOccName, getSrcLoc )
-import OccName         ( mkGenOcc1, mkGenOcc2 )
-import RdrName         ( RdrName, getRdrName, mkVarUnqual, mkOrig )
-import BasicTypes       ( EP(..), Boxity(..) )
-import Var              ( TyVar )
-import VarSet          ( varSetElems )
-import Id               ( Id, idType )
-import TysWiredIn      ( listTyCon )
-import PrelNames
-       
-import SrcLoc          ( srcLocSpan, noLoc, Located(..) )
-import Util             ( takeList, isSingleton )
-import Bag
-import Outputable 
-import FastString
-
-#include "HsVersions.h"
-\end{code}
-
-Roadmap of what's where in the Generics work.
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-
-Parser
-No real checks.
-
-RnSource.rnHsType
-  Checks that HsNumTy has a "1" in it.
-
-TcInstDcls.mkGenericInstance:
-  Checks for invalid type patterns, such as f {| Int |}
-
-TcClassDcl.tcClassSig
-  Checks for a method type that is too complicated;
-       e.g. has for-alls or lists in it
-  We could lift this restriction
-
-TcClassDecl.mkDefMethRhs
-  Checks that the instance type is simple, in an instance decl 
-  where we let the compiler fill in a generic method.
-       e.g.  instance C (T Int)
-       is not valid if C has generic methods.
-
-TcClassDecl.checkGenericClassIsUnary
-  Checks that we don't have generic methods in a multi-parameter class
-
-TcClassDecl.checkDefaultBinds
-  Checks that all the equations for a method in a class decl
-  are generic, or all are non-generic
-
-
-                       
-Checking that the type constructors which are present in Generic
-patterns (not Unit, this is done differently) is done in mk_inst_info
-(TcInstDecls) in a call to tcHsType (TcMonoBinds). This means that
-HsOpTy is tied to Generic definitions which is not a very good design
-feature, indeed a bug. However, the check is easy to move from
-tcHsType back to mk_inst_info and everything will be fine. Also see
-bug #5. [I don't think that this is the case anymore after SPJ's latest
-changes in that regard.  Delete this comment?  -=chak/7Jun2]
-
-Generics.lhs
-
-Making generic information to put into a tycon. Constructs the
-representation type, which, I think, are not used later. Perhaps it is
-worth removing them from the GI datatype. Although it does get used in
-the construction of conversion functions (internally).
-
-TyCon.lhs
-
-Just stores generic information, accessible by tyConGenInfo or tyConGenIds.
-
-TysWiredIn.lhs
-
-Defines generic and other type and data constructors.
-
-This is sadly incomplete, but will be added to.
-
-
-Bugs & shortcomings of existing implementation:
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-
-2. Another pretty big bug I dscovered at the last minute when I was
-testing the code is that at the moment the type variable of the class
-is scoped over the entire declaration, including the patterns. For
-instance, if I have the following code,
-
-class Er a where
- ...
-  er {| Plus a b |} (Inl x) (Inl y) = er x y 
-  er {| Plus a b |} (Inr x) (Inr y) = er x y 
-  er {| Plus a b |} _ _ = False
-and I print out the types of the generic patterns, I get the
-following.  Note that all the variable names for "a" are the same,
-while for "b" they are all different.
-
-check_ty
-    [std.Generics.Plus{-33u,i-} a{-r6Z-} b{-r7g-},
-     std.Generics.Plus{-33u,i-} a{-r6Z-} b{-r7m-},
-     std.Generics.Plus{-33u,i-} a{-r6Z-} b{-r7p-}]
-
-This is a bug as if I change the code to
-
- er {| Plus c b |} (Inl x)  (Inl y) = er x y 
-
-all the names come out to be different.
-
-Thus, all the types (Plus a b) come out to be different, so I cannot
-compare them and test whether they are all the same and thus cannot
-return an error if the type variables are different.
-
-Temporary fix/hack. I am not checking for this, I just assume they are
-the same, see line "check_ty = True" in TcInstDecls. When we resolve
-the issue with variables, though - I assume that we will make them to
-be the same in all the type patterns, jus uncomment the check and
-everything should work smoothly.
-
-Hence, I have also left the rather silly construction of:
-* extracting all the type variables from all the types
-* putting them *all* into the environment
-* typechecking all the types
-* selecting one of them and using it as the instance_ty.
-
-(the alternative is to make sure that all the types are the same,
-taking one, extracting its variables, putting them into the environment,
-type checking it, using it as the instance_ty)
-6. What happens if we do not supply all of the generic patterns? At
-the moment, the compiler crashes with an error message "Non-exhaustive
-patterns in a generic declaration" 
-
-
-What has not been addressed:
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-
-Contexts. In the generated instance declarations for the 3 primitive
-type constructors, we need contexts. It is unclear what those should
-be. At the moment, we always say eg. (Eq a, Eq b) => Eq (Plus a b)
-
-Type application. We have type application in expressions
-(essentially) on the lhs of an equation. Do we want to allow it on the
-RHS?
-
-Scoping of type variables in a generic definition. At the moment, (see
-TcInstDecls) we extract the type variables inside the type patterns
-and add them to the environment. See my bug #2 above. This seems pretty
-important.
-
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Getting the representation type out}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-\begin{code}
-validGenericInstanceType :: Type -> Bool
-  -- Checks for validity of the type pattern in a generic
-  -- declaration.  It's ok to have  
-  --   f {| a + b |} ...
-  -- but it's not OK to have
-  --   f {| a + Int |}
-
-validGenericInstanceType inst_ty
-  = case tcSplitTyConApp_maybe inst_ty of
-       Just (tycon, tys) ->  all isTyVarTy tys && tyConName tycon `elem` genericTyConNames
-       Nothing           ->  False
-
-validGenericMethodType :: Type -> Bool
-  -- At the moment we only allow method types built from
-  --   * type variables
-  --   * function arrow
-  --   * boxed tuples
-  --    * lists
-  --   * an arbitrary type not involving the class type variables
-  --           e.g. this is ok:        forall b. Ord b => [b] -> a
-  --                where a is the class variable
-validGenericMethodType ty 
-  = valid tau
-  where
-    (local_tvs, _, tau) = tcSplitSigmaTy ty
-
-    valid ty
-      | isTyVarTy ty    = True
-      | no_tyvars_in_ty        = True
-      | otherwise      = case tcSplitTyConApp_maybe ty of
-                               Just (tc,tys) -> valid_tycon tc && all valid tys
-                               Nothing       -> False
-      where
-       no_tyvars_in_ty = all (`elem` local_tvs) (varSetElems (tyVarsOfType ty))
-
-    valid_tycon tc = tc == funTyCon || tc == listTyCon || isBoxedTupleTyCon tc 
-       -- Compare bimapApp, below
-\end{code}
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Generating representation types}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-\begin{code}
-canDoGenerics :: [DataCon] -> Bool
--- Called on source-code data types, to see if we should generate
--- generic functions for them.  (This info is recorded in the interface file for
--- imported data types.)
-
-canDoGenerics data_cons
-  =  not (any bad_con data_cons)       -- See comment below
-  && not (null data_cons)              -- No values of the type
-  where
-    bad_con dc = any bad_arg_type (dataConOrigArgTys dc) || not (isVanillaDataCon dc)
-       -- If any of the constructor has an unboxed type as argument,
-       -- then we can't build the embedding-projection pair, because
-       -- it relies on instantiating *polymorphic* sum and product types
-       -- at the argument types of the constructors
-
-       -- Nor can we do the job if it's an existential data constructor,
-
-       -- Nor if the args are polymorphic types (I don't think)
-    bad_arg_type ty = isUnLiftedType ty || not (isTauTy ty)
-\end{code}
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Generating the RHS of a generic default method}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-\begin{code}
-type US = Int  -- Local unique supply, just a plain Int
-type FromAlt = (LPat RdrName, LHsExpr RdrName)
-
-mkTyConGenericBinds :: TyCon -> LHsBinds RdrName
-mkTyConGenericBinds tycon
-  = unitBag (L loc (mkFunBind (L loc from_RDR) from_matches))
-       `unionBags`
-    unitBag (L loc (mkFunBind (L loc to_RDR) to_matches))
-  where
-    from_matches = [mkSimpleHsAlt pat rhs | (pat,rhs) <- from_alts]
-    to_matches   = [mkSimpleHsAlt to_pat to_body]
-    loc             = srcLocSpan (getSrcLoc tycon)
-    datacons = tyConDataCons tycon
-    (from_RDR, to_RDR) = mkGenericNames tycon
-
-    -- Recurse over the sum first
-    from_alts :: [FromAlt]
-    (from_alts, to_pat, to_body) = mk_sum_stuff init_us datacons
-    init_us = 1::Int           -- Unique supply
-
-----------------------------------------------------
---     Dealing with sums
-----------------------------------------------------
-
-mk_sum_stuff :: US                     -- Base for generating unique names
-            -> [DataCon]               -- The data constructors
-            -> ([FromAlt],                             -- Alternatives for the T->Trep "from" function
-                InPat RdrName, LHsExpr RdrName)        -- Arg and body of the Trep->T "to" function
-
--- For example, given
---     data T = C | D Int Int Int
--- 
--- mk_sum_stuff v [C,D] = ([C -> Inl Unit, D a b c -> Inr (a :*: (b :*: c))],
---                        case cd of { Inl u -> C; 
---                                     Inr abc -> case abc of { a :*: bc ->
---                                                case bc  of { b :*: c ->
---                                                D a b c }} },
---                        cd)
-
-mk_sum_stuff us [datacon]
-   = ([from_alt], to_pat, to_body_fn app_exp)
-   where
-     n_args = dataConSourceArity datacon       -- Existentials already excluded
-
-     datacon_vars = map mkGenericLocal [us .. us+n_args-1]
-     us'          = us + n_args
-
-     datacon_rdr  = getRdrName datacon
-     app_exp      = nlHsVarApps datacon_rdr datacon_vars
-     from_alt     = (nlConVarPat datacon_rdr datacon_vars, from_alt_rhs)
-
-     (_, from_alt_rhs, to_pat, to_body_fn) = mk_prod_stuff us' datacon_vars
-
-mk_sum_stuff us datacons
-  = (wrap inlDataCon_RDR l_from_alts ++ wrap inrDataCon_RDR r_from_alts,
-     nlVarPat to_arg,
-     noLoc (HsCase (nlHsVar to_arg) 
-           (mkMatchGroup [mkSimpleHsAlt (nlConPat inlDataCon_RDR [l_to_pat]) l_to_body,
-                          mkSimpleHsAlt (nlConPat inrDataCon_RDR [r_to_pat]) r_to_body])))
-  where
-    (l_datacons, r_datacons)           = splitInHalf datacons
-    (l_from_alts, l_to_pat, l_to_body) = mk_sum_stuff us' l_datacons
-    (r_from_alts, r_to_pat, r_to_body) = mk_sum_stuff us' r_datacons
-
-    to_arg = mkGenericLocal us
-    us'           = us+1
-
-    wrap :: RdrName -> [FromAlt] -> [FromAlt]
-       -- Wrap an application of the Inl or Inr constructor round each alternative
-    wrap dc alts = [(pat, noLoc (HsApp (nlHsVar dc) rhs)) | (pat,rhs) <- alts]
-
-
-----------------------------------------------------
---     Dealing with products
-----------------------------------------------------
-mk_prod_stuff :: US                    -- Base for unique names
-             -> [RdrName]              -- arg-ids; args of the original user-defined constructor
-                                       --      They are bound enclosing from_rhs
-                                       --      Please bind these in the to_body_fn 
-             -> (US,                   -- Depleted unique-name supply
-                 LHsExpr RdrName,                      -- from-rhs: puts together the representation from the arg_ids
-                 InPat RdrName,                        -- to_pat: 
-                 LHsExpr RdrName -> LHsExpr RdrName)   -- to_body_fn: takes apart the representation
-
--- For example:
--- mk_prod_stuff abc [a,b,c] = ( a :*: (b :*: c),
---                              abc,
---                              \<body-code> -> case abc of { a :*: bc ->
---                                              case bc  of { b :*: c  -> 
---                                              <body-code> )
-
--- We need to use different uniques in the branches 
--- because the returned to_body_fns are nested.  
--- Hence the returned unqique-name supply
-
-mk_prod_stuff us []            -- Unit case
-  = (us+1,
-     nlHsVar genUnitDataCon_RDR,
-     noLoc (SigPatIn (nlVarPat (mkGenericLocal us)) 
-                    (noLoc (HsTyVar (getRdrName genUnitTyConName)))),
-       -- Give a signature to the pattern so we get 
-       --      data S a = Nil | S a
-       --      toS = \x -> case x of { Inl (g :: Unit) -> Nil
-       --                              Inr x -> S x }
-       -- The (:: Unit) signature ensures that we'll infer the right
-       -- type for toS. If we leave it out, the type is too polymorphic
-
-     \x -> x)
-
-mk_prod_stuff us [arg_var]     -- Singleton case
-  = (us, nlHsVar arg_var, nlVarPat arg_var, \x -> x)
-
-mk_prod_stuff us arg_vars      -- Two or more
-  = (us'', 
-     nlHsApps crossDataCon_RDR [l_alt_rhs, r_alt_rhs],
-     nlVarPat to_arg, 
--- gaw 2004 FIX?
-     \x -> noLoc (HsCase (nlHsVar to_arg) 
-                 (mkMatchGroup [mkSimpleHsAlt pat (l_to_body_fn (r_to_body_fn x))])))
-  where
-    to_arg = mkGenericLocal us
-    (l_arg_vars, r_arg_vars)                 = splitInHalf arg_vars
-    (us',  l_alt_rhs, l_to_pat, l_to_body_fn) = mk_prod_stuff (us+1)  l_arg_vars
-    (us'', r_alt_rhs, r_to_pat, r_to_body_fn) = mk_prod_stuff us' r_arg_vars
-    pat = nlConPat crossDataCon_RDR [l_to_pat, r_to_pat]
-
-splitInHalf :: [a] -> ([a],[a])
-splitInHalf list = (left, right)
-                where
-                  half  = length list `div` 2
-                  left  = take half list
-                  right = drop half list
-
-mkGenericLocal :: US -> RdrName
-mkGenericLocal u = mkVarUnqual (mkFastString ("g" ++ show u))
-
-mkGenericNames tycon
-  = (from_RDR, to_RDR)
-  where
-    tc_name  = tyConName tycon
-    tc_occ   = nameOccName tc_name
-    tc_mod   = nameModule tc_name
-    from_RDR = mkOrig tc_mod (mkGenOcc1 tc_occ)
-    to_RDR   = mkOrig tc_mod (mkGenOcc2 tc_occ)
-\end{code}
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Generating the RHS of a generic default method}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-Generating the Generic default method.  Uses the bimaps to generate the
-actual method. All of this is rather incomplete, but it would be nice
-to make even this work.  Example
-
-       class Foo a where
-         op :: Op a
-
-       instance Foo T
-
-Then we fill in the RHS for op, RenamedHsExpr, by calling mkGenericRhs:
-
-       instance Foo T where
-          op = <mkGenericRhs op a T>
-
-To do this, we generate a pair of RenamedHsExprs (EP toOp fromOp), where
-
-       toOp   :: Op Trep -> Op T
-       fromOp :: Op T    -> Op Trep
-
-(the bimap) and then fill in the RHS with
-
-       instance Foo T where
-          op = toOp op
-
-Remember, we're generating a RenamedHsExpr, so the result of all this
-will be fed to the type checker.  So the 'op' on the RHS will be 
-at the representation type for T, Trep.
-
-
-Note [Polymorphic methods]
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-Suppose the class op is polymorphic:
-
-       class Baz a where
-         op :: forall b. Ord b => a -> b -> b
-
-Then we can still generate a bimap with
-
-       toOP :: forall b. (Trep -> b -> b) -> (T -> b -> b)
-
-and fill in the instance decl thus
-
-       instance Foo T where
-          op = toOp op
-
-By the time the type checker has done its stuff we'll get
-
-       instance Foo T where
-          op = \b. \dict::Ord b. toOp b (op Trep b dict)
-
-\begin{code}
-mkGenericRhs :: Id -> TyVar -> TyCon -> LHsExpr RdrName
-mkGenericRhs sel_id tyvar tycon
-  = ASSERT( isSingleton ctxt )         -- Checks shape of selector-id context
---    pprTrace "mkGenericRhs" (vcat [ppr sel_id, ppr (idType sel_id), ppr tyvar, ppr tycon, ppr local_tvs, ppr final_ty]) $
-    mkHsApp (toEP bimap) (nlHsVar (getRdrName sel_id))
-  where 
-       -- Initialising the "Environment" with the from/to functions
-       -- on the datatype (actually tycon) in question
-       (from_RDR, to_RDR) = mkGenericNames tycon 
-
-        -- Instantiate the selector type, and strip off its class context
-       (ctxt, op_ty) = tcSplitPhiTy (applyTy (idType sel_id) (mkTyVarTy tyvar))
-
-        -- Do it again!  This deals with the case where the method type 
-       -- is polymorphic -- see Note [Polymorphic methods] above
-       (local_tvs,_,final_ty) = tcSplitSigmaTy op_ty
-
-       -- Now we probably have a tycon in front
-        -- of us, quite probably a FunTyCon.
-        ep    = EP (nlHsVar from_RDR) (nlHsVar to_RDR) 
-        bimap = generate_bimap (tyvar, ep, local_tvs) final_ty
-
-type EPEnv = (TyVar,                   -- The class type variable
-             EP (LHsExpr RdrName),     -- The EP it maps to
-             [TyVar]                   -- Other in-scope tyvars; they have an identity EP
-            )
-
--------------------
-generate_bimap :: EPEnv
-              -> Type
-              -> EP (LHsExpr RdrName)
--- Top level case - splitting the TyCon.
-generate_bimap env@(tv,ep,local_tvs) ty 
-  = case getTyVar_maybe ty of
-       Just tv1 |  tv == tv1 -> ep                             -- The class tyvar
-                |  otherwise -> ASSERT( tv1 `elem` local_tvs)  -- One of the polymorphic tyvars of the method
-                                idEP   
-       Nothing  -> bimapApp env (tcSplitTyConApp_maybe ty)
-
--------------------
-bimapApp :: EPEnv -> Maybe (TyCon, [Type]) -> EP (LHsExpr RdrName)
-bimapApp env Nothing               = panic "TcClassDecl: Type Application!"
-bimapApp env (Just (tycon, ty_args)) 
-  | tycon == funTyCon       = bimapArrow arg_eps
-  | tycon == listTyCon      = bimapList arg_eps
-  | isBoxedTupleTyCon tycon = bimapTuple arg_eps
-  | otherwise              =   -- Otherwise validGenericMethodType will 
-                               -- have checked that the type is a constant type
-                             ASSERT( all (`elem` local_tvs) (varSetElems (tyVarsOfTypes ty_args)) )
-                             idEP
-    where
-      arg_eps = map (generate_bimap env) ty_args
-      (_,_,local_tvs) = env
-
--------------------
--- bimapArrow :: [EP a a', EP b b'] -> EP (a->b) (a'->b')
-bimapArrow [ep1, ep2]
-  = EP { fromEP = mkHsLam [nlVarPat a_RDR, nlVarPat b_RDR] from_body, 
-        toEP   = mkHsLam [nlVarPat a_RDR, nlVarPat b_RDR] to_body }
-  where
-    from_body = fromEP ep2 `mkHsApp` (mkHsPar $ nlHsVar a_RDR `mkHsApp` (mkHsPar $ toEP   ep1 `mkHsApp` nlHsVar b_RDR))
-    to_body   = toEP   ep2 `mkHsApp` (mkHsPar $ nlHsVar a_RDR `mkHsApp` (mkHsPar $ fromEP ep1 `mkHsApp` nlHsVar b_RDR))
-
--------------------
--- bimapTuple :: [EP a1 b1, ... EP an bn] -> EP (a1,...an) (b1,..bn)
-bimapTuple eps 
-  = EP { fromEP = mkHsLam [noLoc tuple_pat] (noLoc from_body),
-        toEP   = mkHsLam [noLoc tuple_pat] (noLoc to_body) }
-  where
-    names      = takeList eps gs_RDR
-    tuple_pat  = TuplePat (map nlVarPat names) Boxed placeHolderType
-    eps_w_names = eps `zip` names
-    to_body     = ExplicitTuple [toEP   ep `mkHsApp` nlHsVar g | (ep,g) <- eps_w_names] Boxed
-    from_body   = ExplicitTuple [fromEP ep `mkHsApp` nlHsVar g | (ep,g) <- eps_w_names] Boxed
-
--------------------
--- bimapList :: EP a b -> EP [a] [b]
-bimapList [ep]
-  = EP { fromEP = nlHsApp (nlHsVar map_RDR) (fromEP ep),
-        toEP   = nlHsApp (nlHsVar map_RDR) (toEP ep) }
-
--------------------
-a_RDR  = mkVarUnqual FSLIT("a")
-b_RDR  = mkVarUnqual FSLIT("b")
-gs_RDR = [ mkVarUnqual (mkFastString ("g"++show i)) | i <- [(1::Int) .. ] ]
-
-idEP :: EP (LHsExpr RdrName)
-idEP = EP idexpr idexpr
-     where
-       idexpr = mkHsLam [nlVarPat a_RDR] (nlHsVar a_RDR)
-\end{code}