Simon's big boxy-type commit
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / types / TyCon.lhs
index ada7c8d..fcd32c6 100644 (file)
 %
-% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1996
+% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
 %
 \section[TyCon]{The @TyCon@ datatype}
 
 \begin{code}
-#include "HsVersions.h"
-
 module TyCon(
-       TyCon(..),      -- NB: some pals need to see representation
+       TyCon, ArgVrcs, FieldLabel,
+
+       PrimRep(..),
+       tyConPrimRep,
+
+       AlgTyConRhs(..), visibleDataCons,
 
-       SYN_IE(Arity), NewOrData(..),
+       isFunTyCon, isUnLiftedTyCon, isProductTyCon, 
+       isAlgTyCon, isDataTyCon, isSynTyCon, isNewTyCon, isPrimTyCon,
+       isEnumerationTyCon, 
+       isTupleTyCon, isUnboxedTupleTyCon, isBoxedTupleTyCon, tupleTyConBoxity,
+       isRecursiveTyCon, newTyConRep, newTyConRhs, 
+       isHiBootTyCon,
 
-       isFunTyCon, isPrimTyCon, isBoxedTyCon,
-       isAlgTyCon, isDataTyCon, isSynTyCon, isNewTyCon, maybeNewTyCon,
+       tcExpandTyCon_maybe, coreExpandTyCon_maybe,
 
-       mkDataTyCon,
+       makeTyConAbstract, isAbstractTyCon,
+
+       mkForeignTyCon, isForeignTyCon,
+
+       mkAlgTyCon,
+       mkClassTyCon,
        mkFunTyCon,
        mkPrimTyCon,
-       mkSpecTyCon,
+       mkLiftedPrimTyCon,
        mkTupleTyCon,
-
        mkSynTyCon,
 
+       tyConName,
        tyConKind,
        tyConUnique,
        tyConTyVars,
-       tyConDataCons,
-       tyConFamilySize,
-       tyConDerivings,
-       tyConTheta,
-       tyConPrimRep,
-       synTyConArity,
-       getSynTyConDefn,
+       tyConArgVrcs,
+       algTyConRhs, tyConDataCons, tyConDataCons_maybe, tyConFamilySize,
+       tyConSelIds,
+       tyConStupidTheta,
+       tyConArity,
+       isClassTyCon, tyConClass_maybe,
+       synTyConDefn, synTyConRhs,
+       tyConExtName,           -- External name for foreign types
 
         maybeTyConSingleCon,
-       isEnumerationTyCon, isTupleTyCon,
-       derivedClasses
+
+       -- Generics
+        tyConHasGenerics
 ) where
 
-CHK_Ubiq()     -- debugging consistency check
-
-#if defined(__GLASGOW_HASKELL__) && __GLASGOW_HASKELL__ <= 201
-IMPORT_DELOOPER(TyLoop) ( SYN_IE(Type), GenType,
-                         SYN_IE(Class), GenClass,
-                         SYN_IE(Id), GenId,
-                         splitSigmaTy, splitFunTy,
-                         tupleCon, isNullaryDataCon, idType
-                         --LATER: specMaybeTysSuffix
-                       )
-#else
-import {-# SOURCE #-} Type  ( Type, splitSigmaTy, splitFunTy  )
-import {-# SOURCE #-} Class ( Class )
-import {-# SOURCE #-} Id    ( Id, isNullaryDataCon, idType )
-import {-# SOURCE #-} TysWiredIn ( tupleCon )
-#endif
+#include "HsVersions.h"
+
+import {-# SOURCE #-} TypeRep ( Type, PredType )
+ -- Should just be Type(Type), but this fails due to bug present up to
+ -- and including 4.02 involving slurping of hi-boot files.  Bug is now fixed.
+
+import {-# SOURCE #-} DataCon ( DataCon, isVanillaDataCon )
 
-import BasicTypes      ( SYN_IE(Arity), NewOrData(..) )
-import TyVar           ( GenTyVar, alphaTyVars, alphaTyVar, betaTyVar, SYN_IE(TyVar) )
-import Usage           ( GenUsage, SYN_IE(Usage) )
-import Kind            ( Kind, mkBoxedTypeKind, mkArrowKind, resultKind, argKind )
-
-import Maybes
-import Name            ( Name, nameUnique, mkWiredInTyConName, NamedThing(getName) )
-import Unique          ( Unique, funTyConKey, Uniquable(..) )
-import Pretty          ( Doc )
-import PrimRep         ( PrimRep(..) )
-import PrelMods                ( gHC__, pREL_TUP, pREL_BASE )
-import Lex             ( mkTupNameStr )
-import SrcLoc          ( SrcLoc, mkBuiltinSrcLoc )
-import Util            ( nOfThem, isIn, Ord3(..), panic, panic#, assertPanic )
+
+import Var             ( TyVar, Id )
+import Class           ( Class )
+import Kind            ( Kind )
+import BasicTypes      ( Arity, RecFlag(..), Boxity(..), isBoxed )
+import Name            ( Name, nameUnique, NamedThing(getName) )
+import PrelNames       ( Unique, Uniquable(..) )
+import Maybes          ( orElse )
+import Outputable
+import FastString
 \end{code}
 
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{The data type}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
 \begin{code}
 data TyCon
-  = FunTyCon           -- Kind = Type -> Type -> Type
-
-  | DataTyCon  Unique{-TyConKey-}
-               Name
-               Kind
-               [TyVar]
-               [(Class,Type)]  -- Its context
-               [Id{-DataCon-}] -- Its data constructors, with fully polymorphic types
-                               --      This list can be empty, when we import a data type abstractly,
-                               --      either (a) the interface is hand-written and doesn't give
-                               --                 the constructors, or
-                               --             (b) in a quest for fast compilation we don't import 
-                               --                 the constructors
-               [Class]         -- Classes which have derived instances
-               NewOrData
-
-  | TupleTyCon Unique          -- cached
-               Name            -- again, we could do without this, but
-                               -- it makes life somewhat easier
-               Arity   -- just a special case of DataTyCon
-                       -- Kind = BoxedTypeKind
-                       --      -> ... (n times) ...
-                       --      -> BoxedTypeKind
-                       --      -> BoxedTypeKind
-
-  | PrimTyCon          -- Primitive types; cannot be defined in Haskell
-       Unique          -- Always unboxed; hence never represented by a closure
-       Name            -- Often represented by a bit-pattern for the thing
-       Kind            -- itself (eg Int#), but sometimes by a pointer to
-       PrimRep
-
-  | SpecTyCon          -- A specialised TyCon; eg (Arr# Int#), or (List Int#)
-       TyCon
-       [Maybe Type]    -- Specialising types
-
-       --      OLD STUFF ABOUT Array types.  Use SpecTyCon instead
-       -- ([PrimRep] -> PrimRep) -- a heap-allocated object (eg ArrInt#).
-       -- The primitive types Arr# and StablePtr# have
-       -- parameters (hence arity /= 0); but the rest don't.
-       -- Only arrays use the list in a non-trivial way.
-       -- Length of that list must == arity.
-
-  | SynTyCon
-       Unique
-       Name
-       Kind
-       Arity
-       [TyVar]         -- Argument type variables
-       Type            -- Right-hand side, mentioning these type vars.
-                       -- Acts as a template for the expansion when
-                       -- the tycon is applied to some types.
+  = FunTyCon {
+       tyConUnique :: Unique,
+       tyConName   :: Name,
+       tyConKind   :: Kind,
+       tyConArity  :: Arity
+    }
+
+
+  | AlgTyCon {         -- Data type, and newtype decls.
+                       -- All lifted, all boxed
+       tyConUnique :: Unique,
+       tyConName   :: Name,
+       tyConKind   :: Kind,
+       tyConArity  :: Arity,
+       
+       tyConTyVars :: [TyVar],         -- Scopes over (a) the [PredType] in AlgTyConRhs.DataTyCon
+                                       --             (b) the cached types in AlgTyConRhs.NewTyCon
+                                       -- But not over the data constructors
+       argVrcs     :: ArgVrcs,
+
+       algTcSelIds :: [Id],            -- Its record selectors (empty if none): 
+
+       algTcStupidTheta :: [PredType], -- The "stupid theta" for the data type
+                                       -- (always empty for GADTs)
+
+       algTcRhs :: AlgTyConRhs,        -- Data constructors in here
+
+       algTcRec :: RecFlag,            -- Tells whether the data type is part of 
+                                       -- a mutually-recursive group or not
+
+       hasGenerics :: Bool,            -- True <=> generic to/from functions are available
+                                       -- (in the exports of the data type's source module)
+
+       algTcClass :: Maybe Class
+               -- Just cl if this tycon came from a class declaration
+    }
+
+  | PrimTyCon {                        -- Primitive types; cannot be defined in Haskell
+                               -- Now includes foreign-imported types
+       tyConUnique   :: Unique,
+       tyConName     :: Name,
+       tyConKind     :: Kind,
+       tyConArity    :: Arity,
+       argVrcs       :: ArgVrcs,
+
+       primTyConRep  :: PrimRep,
+                       -- Many primitive tycons are unboxed, but some are
+                       -- boxed (represented by pointers). The CgRep tells.
+
+       isUnLifted   :: Bool,           -- Most primitive tycons are unlifted, 
+                                       -- but foreign-imported ones may not be
+       tyConExtName :: Maybe FastString        -- Just xx for foreign-imported types
+    }
+
+  | TupleTyCon {
+       tyConUnique :: Unique,
+       tyConName   :: Name,
+       tyConKind   :: Kind,
+       tyConArity  :: Arity,
+       tyConBoxed  :: Boxity,
+       tyConTyVars :: [TyVar],
+       dataCon     :: DataCon,
+       hasGenerics :: Bool
+    }
+
+  | SynTyCon {
+       tyConUnique :: Unique,
+       tyConName   :: Name,
+       tyConKind   :: Kind,
+       tyConArity  :: Arity,
+
+       tyConTyVars     :: [TyVar],     -- Bound tyvars
+       synTcRhs    :: Type,    -- Right-hand side, mentioning these type vars.
+                                       -- Acts as a template for the expansion when
+                                       -- the tycon is applied to some types.
+       argVrcs :: ArgVrcs
+    }
+
+type FieldLabel = Name
+
+type ArgVrcs = [(Bool,Bool)]  -- Tyvar variance info: [(occPos,occNeg)]
+       -- [] means "no information, assume the worst"
+
+data AlgTyConRhs
+  = AbstractTyCon      -- We know nothing about this data type, except 
+                       -- that it's represented by a pointer
+                       -- Used when we export a data type abstractly into
+                       -- an hi file
+
+  | DataTyCon {
+       data_cons :: [DataCon],
+                       -- The constructors; can be empty if the user declares
+                       --   the type to have no constructors
+                       -- INVARIANT: Kept in order of increasing tag
+                       --            (see the tag assignment in DataCon.mkDataCon)
+       is_enum :: Bool         -- Cached: True <=> an enumeration type
+    }                  --         Includes data types with no constructors.
+
+  | NewTyCon {
+       data_con :: DataCon,    -- The unique constructor; it has no existentials
+
+       nt_rhs :: Type,         -- Cached: the argument type of the constructor
+                               --  = the representation type of the tycon
+
+       nt_etad_rhs :: ([TyVar], Type) ,
+                       -- The same again, but this time eta-reduced
+                       -- hence the [TyVar] which may be shorter than the declared 
+                       -- arity of the TyCon.  See Note [Newtype eta]
+
+       nt_rep :: Type  -- Cached: the *ultimate* representation type
+                       -- By 'ultimate' I mean that the top-level constructor
+                       -- of the rep type is not itself a newtype or type synonym.
+                       -- The rep type isn't entirely simple:
+                       --  for a recursive newtype we pick () as the rep type
+                       --      newtype T = MkT T
+                       -- 
+                       -- This one does not need to be eta reduced; hence its
+                       -- free type variables are conveniently tyConTyVars
+                       -- Thus:
+                       --      newtype T a = MkT [(a,Int)]
+                       -- The rep type is [(a,Int)]
+                       -- NB: the rep type isn't necessarily the original RHS of the
+                       --     newtype decl, because the rep type looks through other
+    }                  --     newtypes.
+
+visibleDataCons :: AlgTyConRhs -> [DataCon]
+visibleDataCons AbstractTyCon                = []
+visibleDataCons (DataTyCon{ data_cons = cs }) = cs
+visibleDataCons (NewTyCon{ data_con = c })    = [c]
 \end{code}
 
-\begin{code}
-mkFunTyCon     = FunTyCon
-mkFunTyConName = mkWiredInTyConName funTyConKey gHC__ SLIT("->") FunTyCon
+Note [Newtype eta]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Consider
+       newtype Parser m a = MkParser (Foogle m a)
+Are these two types equal (to Core)?
+       Monad (Parser m) 
+       Monad (Foogle m)
+Well, yes.  But to see that easily we eta-reduce the RHS type of
+Parser, in this case to ([], Froogle), so that even unsaturated applications
+of Parser will work right.  This eta reduction is done when the type 
+constructor is built, and cached in NewTyCon.  The cached field is
+only used in coreExpandTyCon_maybe.
+Here's an example that I think showed up in practice
+Source code:
+       newtype T a = MkT [a]
+       newtype Foo m = MkFoo (forall a. m a -> Int)
+
+       w1 :: Foo []
+       w1 = ...
+       
+       w2 :: Foo T
+       w2 = MkFoo (\(MkT x) -> case w1 of MkFoo f -> f x)
+
+After desugaring, and discading the data constructors for the newtypes,
+we get:
+       w2 :: Foo T
+       w2 = w1
+And now Lint complains unless Foo T == Foo [], and that requires T==[]
 
-mkSpecTyCon  = SpecTyCon
-mkTupleTyCon = TupleTyCon
 
-mkDataTyCon name = DataTyCon (nameUnique name) name
-mkPrimTyCon name = PrimTyCon (nameUnique name) name
-mkSynTyCon  name = SynTyCon  (nameUnique name) name
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{PrimRep}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
-isFunTyCon FunTyCon = True
-isFunTyCon _ = False
+A PrimRep is an abstraction of a type.  It contains information that
+the code generator needs in order to pass arguments, return results,
+and store values of this type.
 
-isPrimTyCon (PrimTyCon _ _ _ _) = True
-isPrimTyCon _ = False
+A PrimRep is somewhat similar to a CgRep (see codeGen/SMRep) and a
+MachRep (see cmm/MachOp), although each of these types has a distinct
+and clearly defined purpose:
 
--- At present there are no unboxed non-primitive types, so
--- isBoxedTyCon is just the negation of isPrimTyCon.
-isBoxedTyCon = not . isPrimTyCon
+  - A PrimRep is a CgRep + information about signedness + information
+    about primitive pointers (AddrRep).  Signedness and primitive
+    pointers are required when passing a primitive type to a foreign
+    function, but aren't needed for call/return conventions of Haskell
+    functions.
 
--- isAlgTyCon returns True for both @data@ and @newtype@
-isAlgTyCon (DataTyCon _ _ _ _ _ _ _ _) = True
-isAlgTyCon (TupleTyCon _ _ _)         = True
-isAlgTyCon other                      = False
-
--- isDataTyCon returns False for @newtype@.
-isDataTyCon (DataTyCon _ _ _ _ _ _ _ DataType) = True
-isDataTyCon (TupleTyCon _ _ _)                = True
-isDataTyCon other                             = False
-
-maybeNewTyCon :: TyCon -> Maybe ([TyVar], Type)        -- Returns representation type info
-maybeNewTyCon (DataTyCon _ _ _ _ _ (con:null_cons) _ NewType) 
-  = ASSERT( null null_cons && null null_tys)
-    Just (tyvars, rep_ty)
-  where
-    (tyvars, theta, tau)      = splitSigmaTy (idType con)
-    (rep_ty:null_tys, res_ty) = splitFunTy tau
-
-maybeNewTyCon other = Nothing
-
-isNewTyCon (DataTyCon _ _ _ _ _ _ _ NewType) = True 
-isNewTyCon other                            = False
-
-isSynTyCon (SynTyCon _ _ _ _ _ _) = True
-isSynTyCon _                     = False
-\end{code}
+  - A MachRep is a basic machine type (non-void, doesn't contain
+    information on pointerhood or signedness, but contains some
+    reps that don't have corresponding Haskell types).
 
 \begin{code}
--- Special cases to avoid reconstructing lots of kinds
-kind1 = mkBoxedTypeKind `mkArrowKind` mkBoxedTypeKind
-kind2 = mkBoxedTypeKind `mkArrowKind` kind1
-
-tyConKind :: TyCon -> Kind
-tyConKind FunTyCon                      = kind2
-tyConKind (DataTyCon _ _ kind _ _ _ _ _) = kind
-tyConKind (PrimTyCon _ _ kind _)        = kind
-tyConKind (SynTyCon _ _ k _ _ _)        = k
-
-tyConKind (TupleTyCon _ _ n)
-  = mkArrow n
-   where
-    mkArrow 0 = mkBoxedTypeKind
-    mkArrow 1 = kind1
-    mkArrow 2 = kind2
-    mkArrow n = mkBoxedTypeKind `mkArrowKind` mkArrow (n-1)
-
-tyConKind (SpecTyCon tc tys)
-  = spec (tyConKind tc) tys
-   where
-    spec kind []             = kind
-    spec kind (Just _  : tys) = spec (resultKind kind) tys
-    spec kind (Nothing : tys) =
-      argKind kind `mkArrowKind` spec (resultKind kind) tys
+data PrimRep
+  = VoidRep
+  | PtrRep
+  | IntRep             -- signed, word-sized
+  | WordRep            -- unsinged, word-sized
+  | Int64Rep           -- signed, 64 bit (32-bit words only)
+  | Word64Rep          -- unsigned, 64 bit (32-bit words only)
+  | AddrRep            -- a pointer, but not to a Haskell value
+  | FloatRep
+  | DoubleRep
 \end{code}
 
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{TyCon Construction}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+Note: the TyCon constructors all take a Kind as one argument, even though
+they could, in principle, work out their Kind from their other arguments.
+But to do so they need functions from Types, and that makes a nasty
+module mutual-recursion.  And they aren't called from many places.
+So we compromise, and move their Kind calculation to the call site.
+
 \begin{code}
-tyConUnique :: TyCon -> Unique
-tyConUnique FunTyCon                      = funTyConKey
-tyConUnique (DataTyCon uniq _ _ _ _ _ _ _) = uniq
-tyConUnique (TupleTyCon uniq _ _)         = uniq
-tyConUnique (PrimTyCon uniq _ _ _)        = uniq
-tyConUnique (SynTyCon uniq _ _ _ _ _)      = uniq
-tyConUnique (SpecTyCon _ _ )              = panic "tyConUnique:SpecTyCon"
-
-synTyConArity :: TyCon -> Maybe Arity -- Nothing <=> not a syn tycon
-synTyConArity (SynTyCon _ _ _ arity _ _) = Just arity
-synTyConArity _                                 = Nothing
+mkFunTyCon :: Name -> Kind -> TyCon
+mkFunTyCon name kind 
+  = FunTyCon { 
+       tyConUnique = nameUnique name,
+       tyConName   = name,
+       tyConKind   = kind,
+       tyConArity  = 2
+    }
+
+-- This is the making of a TyCon. Just the same as the old mkAlgTyCon,
+-- but now you also have to pass in the generic information about the type
+-- constructor - you can get hold of it easily (see Generics module)
+mkAlgTyCon name kind tyvars argvrcs stupid rhs sel_ids is_rec gen_info
+  = AlgTyCon { 
+       tyConName        = name,
+       tyConUnique      = nameUnique name,
+       tyConKind        = kind,
+       tyConArity       = length tyvars,
+       tyConTyVars      = tyvars,
+       argVrcs          = argvrcs,
+       algTcStupidTheta = stupid,
+       algTcRhs         = rhs,
+       algTcSelIds      = sel_ids,
+       algTcClass       = Nothing,
+       algTcRec         = is_rec,
+       hasGenerics = gen_info
+    }
+
+mkClassTyCon name kind tyvars argvrcs rhs clas is_rec
+  = AlgTyCon { 
+       tyConName        = name,
+       tyConUnique      = nameUnique name,
+       tyConKind        = kind,
+       tyConArity       = length tyvars,
+       tyConTyVars      = tyvars,
+       argVrcs          = argvrcs,
+       algTcStupidTheta = [],
+       algTcRhs         = rhs,
+       algTcSelIds      = [],
+       algTcClass       = Just clas,
+       algTcRec         = is_rec,
+       hasGenerics = False
+    }
+
+
+mkTupleTyCon name kind arity tyvars con boxed gen_info
+  = TupleTyCon {
+       tyConUnique = nameUnique name,
+       tyConName = name,
+       tyConKind = kind,
+       tyConArity = arity,
+       tyConBoxed = boxed,
+       tyConTyVars = tyvars,
+       dataCon = con,
+       hasGenerics = gen_info
+    }
+
+-- Foreign-imported (.NET) type constructors are represented
+-- as primitive, but *lifted*, TyCons for now. They are lifted
+-- because the Haskell type T representing the (foreign) .NET
+-- type T is actually implemented (in ILX) as a thunk<T>
+mkForeignTyCon name ext_name kind arity arg_vrcs
+  = PrimTyCon {
+       tyConName    = name,
+       tyConUnique  = nameUnique name,
+       tyConKind    = kind,
+       tyConArity   = arity,
+        argVrcs      = arg_vrcs,
+       primTyConRep = PtrRep, -- they all do
+       isUnLifted   = False,
+       tyConExtName = ext_name
+    }
+
+
+-- most Prim tycons are lifted
+mkPrimTyCon name kind arity arg_vrcs rep
+  = mkPrimTyCon' name kind arity arg_vrcs rep True  
+
+-- but RealWorld is lifted
+mkLiftedPrimTyCon name kind arity arg_vrcs rep
+  = mkPrimTyCon' name kind arity arg_vrcs rep False
+
+mkPrimTyCon' name kind arity arg_vrcs rep is_unlifted
+  = PrimTyCon {
+       tyConName    = name,
+       tyConUnique  = nameUnique name,
+       tyConKind    = kind,
+       tyConArity   = arity,
+        argVrcs      = arg_vrcs,
+       primTyConRep = rep,
+       isUnLifted   = is_unlifted,
+       tyConExtName = Nothing
+    }
+
+mkSynTyCon name kind tyvars rhs argvrcs
+  = SynTyCon { 
+       tyConName = name,
+       tyConUnique = nameUnique name,
+       tyConKind = kind,
+       tyConArity = length tyvars,
+       tyConTyVars = tyvars,
+       synTcRhs = rhs,
+       argVrcs      = argvrcs
+    }
 \end{code}
 
 \begin{code}
-tyConTyVars :: TyCon -> [TyVar]
-tyConTyVars FunTyCon                     = [alphaTyVar,betaTyVar]
-tyConTyVars (DataTyCon _ _ _ tvs _ _ _ _) = tvs
-tyConTyVars (TupleTyCon _ _ arity)       = take arity alphaTyVars
-tyConTyVars (SynTyCon _ _ _ _ tvs _)      = tvs
-#ifdef DEBUG
-tyConTyVars (PrimTyCon _ _ _ _)                  = panic "tyConTyVars:PrimTyCon"
-tyConTyVars (SpecTyCon _ _ )             = panic "tyConTyVars:SpecTyCon"
-#endif
+isFunTyCon :: TyCon -> Bool
+isFunTyCon (FunTyCon {}) = True
+isFunTyCon _             = False
+
+isAbstractTyCon :: TyCon -> Bool
+isAbstractTyCon (AlgTyCon { algTcRhs = AbstractTyCon }) = True
+isAbstractTyCon _ = False
+
+makeTyConAbstract :: TyCon -> TyCon
+makeTyConAbstract tc@(AlgTyCon {}) = tc { algTcRhs = AbstractTyCon }
+makeTyConAbstract tc = pprPanic "makeTyConAbstract" (ppr tc)
+
+isPrimTyCon :: TyCon -> Bool
+isPrimTyCon (PrimTyCon {}) = True
+isPrimTyCon _              = False
+
+isUnLiftedTyCon :: TyCon -> Bool
+isUnLiftedTyCon (PrimTyCon  {isUnLifted = is_unlifted}) = is_unlifted
+isUnLiftedTyCon (TupleTyCon {tyConBoxed = boxity})      = not (isBoxed boxity)
+isUnLiftedTyCon _                                      = False
+
+-- isAlgTyCon returns True for both @data@ and @newtype@
+isAlgTyCon :: TyCon -> Bool
+isAlgTyCon (AlgTyCon {})   = True
+isAlgTyCon (TupleTyCon {}) = True
+isAlgTyCon other          = False
+
+isDataTyCon :: TyCon -> Bool
+-- isDataTyCon returns True for data types that are represented by
+-- heap-allocated constructors.
+-- These are srcutinised by Core-level @case@ expressions, and they
+-- get info tables allocated for them.
+--     True for all @data@ types
+--     False for newtypes
+--               unboxed tuples
+isDataTyCon tc@(AlgTyCon {algTcRhs = rhs})  
+  = case rhs of
+       DataTyCon {}  -> True
+       NewTyCon {}   -> False
+       AbstractTyCon -> pprPanic "isDataTyCon" (ppr tc)
+
+isDataTyCon (TupleTyCon {tyConBoxed = boxity}) = isBoxed boxity
+isDataTyCon other = False
+
+isNewTyCon :: TyCon -> Bool
+isNewTyCon (AlgTyCon {algTcRhs = NewTyCon {}}) = True 
+isNewTyCon other                              = False
+
+isProductTyCon :: TyCon -> Bool
+-- A "product" tycon
+--     has *one* constructor, 
+--     is *not* existential
+-- but
+--     may be  DataType or NewType, 
+--     may be  unboxed or not, 
+--     may be  recursive or not
+isProductTyCon tc@(AlgTyCon {}) = case algTcRhs tc of
+                                   DataTyCon{ data_cons = [data_con] } 
+                                               -> isVanillaDataCon data_con
+                                   NewTyCon {} -> True
+                                   other       -> False
+isProductTyCon (TupleTyCon {})  = True   
+isProductTyCon other           = False
+
+isSynTyCon :: TyCon -> Bool
+isSynTyCon (SynTyCon {}) = True
+isSynTyCon _            = False
+
+isEnumerationTyCon :: TyCon -> Bool
+isEnumerationTyCon (AlgTyCon {algTcRhs = DataTyCon { is_enum = res }}) = res
+isEnumerationTyCon other                                              = False
+
+isTupleTyCon :: TyCon -> Bool
+-- The unit tycon didn't used to be classed as a tuple tycon
+-- but I thought that was silly so I've undone it
+-- If it can't be for some reason, it should be a AlgTyCon
+--
+-- NB: when compiling Data.Tuple, the tycons won't reply True to
+-- isTupleTyCon, becuase they are built as AlgTyCons.  However they
+-- get spat into the interface file as tuple tycons, so I don't think
+-- it matters.
+isTupleTyCon (TupleTyCon {}) = True
+isTupleTyCon other          = False
+
+isUnboxedTupleTyCon :: TyCon -> Bool
+isUnboxedTupleTyCon (TupleTyCon {tyConBoxed = boxity}) = not (isBoxed boxity)
+isUnboxedTupleTyCon other = False
+
+isBoxedTupleTyCon :: TyCon -> Bool
+isBoxedTupleTyCon (TupleTyCon {tyConBoxed = boxity}) = isBoxed boxity
+isBoxedTupleTyCon other = False
+
+tupleTyConBoxity tc = tyConBoxed tc
+
+isRecursiveTyCon :: TyCon -> Bool
+isRecursiveTyCon (AlgTyCon {algTcRec = Recursive}) = True
+isRecursiveTyCon other                               = False
+
+isHiBootTyCon :: TyCon -> Bool
+-- Used for knot-tying in hi-boot files
+isHiBootTyCon (AlgTyCon {algTcRhs = AbstractTyCon}) = True
+isHiBootTyCon other                                = False
+
+isForeignTyCon :: TyCon -> Bool
+-- isForeignTyCon identifies foreign-imported type constructors
+isForeignTyCon (PrimTyCon {tyConExtName = Just _}) = True
+isForeignTyCon other                              = False
 \end{code}
 
+
+-----------------------------------------------
+--     Expand type-constructor applications
+-----------------------------------------------
+
 \begin{code}
-tyConDataCons :: TyCon -> [Id]
-tyConFamilySize  :: TyCon -> Int
+tcExpandTyCon_maybe, coreExpandTyCon_maybe 
+       :: TyCon 
+       -> [Type]                       -- Args to tycon
+       -> Maybe ([(TyVar,Type)],       -- Substitution
+                 Type,                 -- Body type (not yet substituted)
+                 [Type])               -- Leftover args
+
+-- For the *typechecker* view, we expand synonyms only
+tcExpandTyCon_maybe (SynTyCon {tyConTyVars = tvs, synTcRhs = rhs }) tys
+   = expand tvs rhs tys
+tcExpandTyCon_maybe other_tycon tys = Nothing
+
+---------------
+-- For the *Core* view, we expand synonyms *and* non-recursive newtypes
+coreExpandTyCon_maybe (AlgTyCon {algTcRec = NonRecursive,      -- Not recursive
+         algTcRhs = NewTyCon { nt_etad_rhs = etad_rhs }}) tys
+   = case etad_rhs of  -- Don't do this in the pattern match, lest we accidentally
+                       -- match the etad_rhs of a *recursive* newtype
+       (tvs,rhs) -> expand tvs rhs tys
+       
+coreExpandTyCon_maybe tycon tys = tcExpandTyCon_maybe tycon tys
+
+----------------
+expand :: [TyVar] -> Type                      -- Template
+       -> [Type]                               -- Args
+       -> Maybe ([(TyVar,Type)], Type, [Type]) -- Expansion
+expand tvs rhs tys
+  = case n_tvs `compare` length tys of
+       LT -> Just (tvs `zip` tys, rhs, drop n_tvs tys)
+       EQ -> Just (tvs `zip` tys, rhs, [])
+       GT -> Nothing
+   where
+     n_tvs = length tvs
+\end{code}
 
-tyConDataCons (DataTyCon _ _ _ _ _ data_cons _ _) = data_cons
-tyConDataCons (TupleTyCon _ _ a)                 = [tupleCon a]
-tyConDataCons other                              = []
-       -- You may think this last equation should fail,
-       -- but it's quite convenient to return no constructors for
-       -- a synonym; see for example the call in TcTyClsDecls.
+\begin{code}
+tyConHasGenerics :: TyCon -> Bool
+tyConHasGenerics (AlgTyCon {hasGenerics = hg})   = hg
+tyConHasGenerics (TupleTyCon {hasGenerics = hg}) = hg
+tyConHasGenerics other                          = False        -- Synonyms
+
+tyConDataCons :: TyCon -> [DataCon]
+-- It's convenient for tyConDataCons to return the
+-- empty list for type synonyms etc
+tyConDataCons tycon = tyConDataCons_maybe tycon `orElse` []
+
+tyConDataCons_maybe :: TyCon -> Maybe [DataCon]
+tyConDataCons_maybe (AlgTyCon {algTcRhs = DataTyCon { data_cons = cons }}) = Just cons
+tyConDataCons_maybe (AlgTyCon {algTcRhs = NewTyCon { data_con = con }})    = Just [con]
+tyConDataCons_maybe (TupleTyCon {dataCon = con})                          = Just [con]
+tyConDataCons_maybe other                                                 = Nothing
 
-tyConFamilySize (DataTyCon _ _ _ _ _ data_cons _ _) = length data_cons
-tyConFamilySize (TupleTyCon _ _ _)                 = 1
+tyConFamilySize  :: TyCon -> Int
+tyConFamilySize (AlgTyCon {algTcRhs = DataTyCon { data_cons = cons }}) = length cons
+tyConFamilySize (AlgTyCon {algTcRhs = NewTyCon {}}) = 1
+tyConFamilySize (TupleTyCon {})                            = 1
 #ifdef DEBUG
---tyConFamilySize other = pprPanic "tyConFamilySize:" (pprTyCon PprDebug other)
+tyConFamilySize other = pprPanic "tyConFamilySize:" (ppr other)
 #endif
 
-tyConPrimRep :: TyCon -> PrimRep
-tyConPrimRep (PrimTyCon _ _ _ rep) = rep
-tyConPrimRep _                    = PtrRep
+tyConSelIds :: TyCon -> [Id]
+tyConSelIds (AlgTyCon {algTcSelIds = fs}) = fs
+tyConSelIds other_tycon                          = []
+
+algTyConRhs :: TyCon -> AlgTyConRhs
+algTyConRhs (AlgTyCon {algTcRhs = rhs})  = rhs
+algTyConRhs (TupleTyCon {dataCon = con}) = DataTyCon { data_cons = [con], is_enum = False }
+algTyConRhs other = pprPanic "algTyConRhs" (ppr other)
 \end{code}
 
 \begin{code}
-tyConDerivings :: TyCon -> [Class]
-tyConDerivings (DataTyCon _ _ _ _ _ _ derivs _) = derivs
-tyConDerivings other                           = []
+newTyConRhs :: TyCon -> ([TyVar], Type)
+newTyConRhs (AlgTyCon {tyConTyVars = tvs, algTcRhs = NewTyCon { nt_rhs = rhs }}) = (tvs, rhs)
+newTyConRhs tycon = pprPanic "newTyConRhs" (ppr tycon)
+
+newTyConRep :: TyCon -> ([TyVar], Type)
+newTyConRep (AlgTyCon {tyConTyVars = tvs, algTcRhs = NewTyCon { nt_rep = rep }}) = (tvs, rep)
+newTyConRep tycon = pprPanic "newTyConRep" (ppr tycon)
+
+tyConPrimRep :: TyCon -> PrimRep
+tyConPrimRep (PrimTyCon {primTyConRep = rep}) = rep
+tyConPrimRep tc = ASSERT(not (isUnboxedTupleTyCon tc)) PtrRep
 \end{code}
 
 \begin{code}
-tyConTheta :: TyCon -> [(Class,Type)]
-tyConTheta (DataTyCon _ _ _ _ theta _ _ _) = theta
-tyConTheta (TupleTyCon _ _ _)             = []
--- should ask about anything else
+tyConStupidTheta :: TyCon -> [PredType]
+tyConStupidTheta (AlgTyCon {algTcStupidTheta = stupid}) = stupid
+tyConStupidTheta (TupleTyCon {})                       = []
+tyConStupidTheta tycon = pprPanic "tyConStupidTheta" (ppr tycon)
 \end{code}
 
+@tyConArgVrcs_maybe@ gives a list of (occPos,occNeg) flags, one for
+each tyvar, if available.  See @calcAlgTyConArgVrcs@ for how this is
+actually computed (in another file).
+
 \begin{code}
-getSynTyConDefn :: TyCon -> ([TyVar], Type)
-getSynTyConDefn (SynTyCon _ _ _ _ tyvars ty) = (tyvars,ty)
+tyConArgVrcs :: TyCon -> ArgVrcs
+tyConArgVrcs (FunTyCon   {})                  = [(False,True),(True,False)]
+tyConArgVrcs (AlgTyCon   {argVrcs = oi})       = oi
+tyConArgVrcs (PrimTyCon  {argVrcs = oi})       = oi
+tyConArgVrcs (TupleTyCon {tyConArity = arity}) = (replicate arity (True,False))
+tyConArgVrcs (SynTyCon   {argVrcs = oi})       = oi
 \end{code}
 
 \begin{code}
-maybeTyConSingleCon :: TyCon -> Maybe Id
-
-maybeTyConSingleCon (TupleTyCon _ _ arity)        = Just (tupleCon arity)
-maybeTyConSingleCon (DataTyCon _ _ _ _ _ [c] _ _) = Just c
-maybeTyConSingleCon (DataTyCon _ _ _ _ _ _   _ _) = Nothing
-maybeTyConSingleCon (PrimTyCon _ _ _ _)                  = Nothing
-maybeTyConSingleCon (SpecTyCon tc tys)            = panic "maybeTyConSingleCon:SpecTyCon"
-                                                 -- requires DataCons of TyCon
-
-isEnumerationTyCon (TupleTyCon _ _ arity)
-  = arity == 0
-isEnumerationTyCon (DataTyCon _ _ _ _ _ data_cons _ _)
-  = not (null data_cons) && all isNullaryDataCon data_cons
-
-
-isTupleTyCon (TupleTyCon _ _ arity) = arity >= 2    -- treat "0-tuple" specially
-isTupleTyCon (SpecTyCon tc tys)     = isTupleTyCon tc
-isTupleTyCon other                 = False
-
+synTyConDefn :: TyCon -> ([TyVar], Type)
+synTyConDefn (SynTyCon {tyConTyVars = tyvars, synTcRhs = ty}) = (tyvars,ty)
+synTyConDefn tycon = pprPanic "getSynTyConDefn" (ppr tycon)
 
+synTyConRhs :: TyCon -> Type
+synTyConRhs tc = synTcRhs tc
 \end{code}
 
-@derivedFor@ reports if we have an {\em obviously}-derived instance
-for the given class/tycon.  Of course, you might be deriving something
-because it a superclass of some other obviously-derived class --- this
-function doesn't deal with that.
-
-ToDo: what about derivings for specialised tycons !!!
+\begin{code}
+maybeTyConSingleCon :: TyCon -> Maybe DataCon
+maybeTyConSingleCon (AlgTyCon {algTcRhs = DataTyCon {data_cons = [c] }}) = Just c
+maybeTyConSingleCon (AlgTyCon {algTcRhs = NewTyCon { data_con = c }})    = Just c
+maybeTyConSingleCon (AlgTyCon {})               = Nothing
+maybeTyConSingleCon (TupleTyCon {dataCon = con}) = Just con
+maybeTyConSingleCon (PrimTyCon {})               = Nothing
+maybeTyConSingleCon (FunTyCon {})                = Nothing  -- case at funty
+maybeTyConSingleCon tc = pprPanic "maybeTyConSingleCon: unexpected tycon " $ ppr tc
+\end{code}
 
 \begin{code}
-derivedClasses :: TyCon -> [Class]
-derivedClasses (DataTyCon _ _ _ _ _ _ derivs _) = derivs
-derivedClasses something_weird                 = []
+isClassTyCon :: TyCon -> Bool
+isClassTyCon (AlgTyCon {algTcClass = Just _}) = True
+isClassTyCon other_tycon                        = False
+
+tyConClass_maybe :: TyCon -> Maybe Class
+tyConClass_maybe (AlgTyCon {algTcClass = maybe_clas}) = maybe_clas
+tyConClass_maybe ther_tycon                             = Nothing
 \end{code}
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection[TyCon-instances]{Instance declarations for @TyCon@}
@@ -316,44 +661,23 @@ The strictness analyser needs @Ord@. It is a lexicographic order with
 the property @(a<=b) || (b<=a)@.
 
 \begin{code}
-instance Ord3 TyCon where
-  cmp tc1 tc2 = uniqueOf tc1 `cmp` uniqueOf tc2
-
 instance Eq TyCon where
-    a == b = case (a `cmp` b) of { EQ_ -> True;   _ -> False }
-    a /= b = case (a `cmp` b) of { EQ_ -> False;  _ -> True  }
+    a == b = case (a `compare` b) of { EQ -> True;   _ -> False }
+    a /= b = case (a `compare` b) of { EQ -> False;  _ -> True  }
 
 instance Ord TyCon where
-    a <= b = case (a `cmp` b) of { LT_ -> True;  EQ_ -> True;  GT__ -> False }
-    a <         b = case (a `cmp` b) of { LT_ -> True;  EQ_ -> False; GT__ -> False }
-    a >= b = case (a `cmp` b) of { LT_ -> False; EQ_ -> True;  GT__ -> True  }
-    a >         b = case (a `cmp` b) of { LT_ -> False; EQ_ -> False; GT__ -> True  }
-    _tagCmp a b = case (a `cmp` b) of { LT_ -> _LT; EQ_ -> _EQ; GT__ -> _GT }
+    a <= b = case (a `compare` b) of { LT -> True;  EQ -> True;  GT -> False }
+    a <         b = case (a `compare` b) of { LT -> True;  EQ -> False; GT -> False }
+    a >= b = case (a `compare` b) of { LT -> False; EQ -> True;  GT -> True  }
+    a >         b = case (a `compare` b) of { LT -> False; EQ -> False; GT -> True  }
+    compare a b = getUnique a `compare` getUnique b
 
 instance Uniquable TyCon where
-    uniqueOf (DataTyCon  u _ _ _ _ _ _ _) = u
-    uniqueOf (TupleTyCon u _ _)                  = u
-    uniqueOf (PrimTyCon  u _ _ _)        = u
-    uniqueOf (SynTyCon   u _ _ _ _ _)    = u
-    uniqueOf tc@(SpecTyCon _ _)                  = panic "uniqueOf:SpecTyCon"
-    uniqueOf tc                                  = uniqueOf (getName tc)
-\end{code}
+    getUnique tc = tyConUnique tc
 
-\begin{code}
-instance NamedThing TyCon where
-    getName (DataTyCon _ n _ _ _ _ _ _) = n
-    getName (PrimTyCon _ n _ _)                = n
-    getName (SpecTyCon tc _)           = getName tc
-    getName (SynTyCon _ n _ _ _ _)     = n
-    getName FunTyCon                   = mkFunTyConName
-    getName (TupleTyCon _ n _)         = n
-    getName tc                         = panic "TyCon.getName"
-
-{- LATER:
-    getName (SpecTyCon tc tys) = let (OrigName m n) = origName "????" tc in
-                                    (m, n _APPEND_ specMaybeTysSuffix tys)
-    getName    other_tc           = moduleNamePair (expectJust "tycon1" (getName other_tc))
-    getName other                           = Nothing
--}
+instance Outputable TyCon where
+    ppr tc  = ppr (getName tc) 
 
+instance NamedThing TyCon where
+    getName = tyConName
 \end{code}