[project @ 1997-07-26 03:18:54 by sof]
authorsof <unknown>
Sat, 26 Jul 1997 03:18:54 +0000 (03:18 +0000)
committersof <unknown>
Sat, 26 Jul 1997 03:18:54 +0000 (03:18 +0000)
tcExpr now carries the expected type as argument

ghc/compiler/typecheck/TcExpr.lhs

index 48c62a0..ba4a24b 100644 (file)
@@ -20,7 +20,7 @@ import RnHsSyn                ( SYN_IE(RenamedHsExpr),
                          SYN_IE(RenamedStmt), SYN_IE(RenamedRecordBinds)
                        )
 import TcHsSyn         ( SYN_IE(TcExpr), SYN_IE(TcStmt),
-                         TcIdOcc(..), SYN_IE(TcRecordBinds),
+                         SYN_IE(TcRecordBinds),
                          mkHsTyApp
                        )
 
@@ -34,11 +34,11 @@ import TcEnv                ( tcLookupLocalValue, tcLookupGlobalValue, tcLookupClassByKey,
                          tcExtendGlobalTyVars, tcLookupGlobalValueMaybe 
                        )
 import SpecEnv         ( SpecEnv )
-import TcMatches       ( tcMatchesCase, tcMatch )
+import TcMatches       ( tcMatchesCase, tcMatchExpected )
 import TcMonoType      ( tcHsType )
 import TcPat           ( tcPat )
 import TcSimplify      ( tcSimplifyAndCheck, tcSimplifyRank2 )
-import TcType          ( SYN_IE(TcType), TcMaybe(..),
+import TcType          ( TcIdOcc(..), SYN_IE(TcType), TcMaybe(..),
                          tcInstId, tcInstType, tcInstSigTcType, tcInstTyVars,
                          tcInstSigType, tcInstTcType, tcInstTheta, tcSplitRhoTy,
                          newTyVarTy, newTyVarTys, zonkTcTyVars, zonkTcType )
@@ -81,7 +81,9 @@ import Util
 \end{code}
 
 \begin{code}
-tcExpr :: RenamedHsExpr -> TcM s (TcExpr s, LIE s, TcType s)
+tcExpr :: RenamedHsExpr                        -- Expession to type check
+       -> TcType s                     -- Expected type (could be a type variable)
+       -> TcM s (TcExpr s, LIE s)
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -91,16 +93,17 @@ tcExpr :: RenamedHsExpr -> TcM s (TcExpr s, LIE s, TcType s)
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcExpr (HsVar name)
-  = tcId name          `thenNF_Tc` \ (expr', lie, res_ty) ->
+tcExpr (HsVar name) res_ty
+  = tcId name                  `thenNF_Tc` \ (expr', lie, id_ty) ->
+    unifyTauTy id_ty res_ty    `thenTc_`
 
     -- Check that the result type doesn't have any nested for-alls.
     -- For example, a "build" on its own is no good; it must be
     -- applied to something.
-    checkTc (isTauTy res_ty)
-           (lurkingRank2Err name res_ty) `thenTc_`
+    checkTc (isTauTy id_ty)
+           (lurkingRank2Err name id_ty) `thenTc_`
 
-    returnTc (expr', lie, res_ty)
+    returnTc (expr', lie)
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -112,59 +115,60 @@ tcExpr (HsVar name)
 Overloaded literals.
 
 \begin{code}
-tcExpr (HsLit (HsInt i))
-  = newTyVarTy mkBoxedTypeKind `thenNF_Tc` \ ty ->
-
-    newOverloadedLit (LiteralOrigin (HsInt i))
+tcExpr (HsLit (HsInt i)) res_ty
+  = newOverloadedLit (LiteralOrigin (HsInt i))
                     (OverloadedIntegral i)
-                    ty                                 `thenNF_Tc` \ (lie, over_lit_id) ->
-
-    returnTc (HsVar over_lit_id, lie, ty)
-
-tcExpr (HsLit (HsFrac f))
-  = newTyVarTy mkBoxedTypeKind `thenNF_Tc` \ ty ->
+                    res_ty  `thenNF_Tc` \ stuff ->
+    returnTc stuff
 
-    newOverloadedLit (LiteralOrigin (HsFrac f))
+tcExpr (HsLit (HsFrac f)) res_ty
+  = newOverloadedLit (LiteralOrigin (HsFrac f))
                     (OverloadedFractional f)
-                    ty                                 `thenNF_Tc` \ (lie, over_lit_id) ->
+                    res_ty  `thenNF_Tc` \ stuff ->
+    returnTc stuff
 
-    returnTc (HsVar over_lit_id, lie, ty)
 
-tcExpr (HsLit lit@(HsLitLit s))
+tcExpr (HsLit lit@(HsLitLit s)) res_ty
   = tcLookupClassByKey cCallableClassKey               `thenNF_Tc` \ cCallableClass ->
-    newTyVarTy mkBoxedTypeKind                         `thenNF_Tc` \ ty ->
     newDicts (LitLitOrigin (_UNPK_ s))
-            [(cCallableClass, ty)]                     `thenNF_Tc` \ (dicts, _) ->
-    returnTc (HsLitOut lit ty, dicts, ty)
+            [(cCallableClass, res_ty)]                 `thenNF_Tc` \ (dicts, _) ->
+    returnTc (HsLitOut lit res_ty, dicts)
 \end{code}
 
 Primitive literals:
 
 \begin{code}
-tcExpr (HsLit lit@(HsCharPrim c))
-  = returnTc (HsLitOut lit charPrimTy, emptyLIE, charPrimTy)
+tcExpr (HsLit lit@(HsCharPrim c)) res_ty
+  = unifyTauTy charPrimTy res_ty               `thenTc_`
+    returnTc (HsLitOut lit charPrimTy, emptyLIE)
 
-tcExpr (HsLit lit@(HsStringPrim s))
-  = returnTc (HsLitOut lit addrPrimTy, emptyLIE, addrPrimTy)
+tcExpr (HsLit lit@(HsStringPrim s)) res_ty
+  = unifyTauTy addrPrimTy res_ty               `thenTc_`
+    returnTc (HsLitOut lit addrPrimTy, emptyLIE)
 
-tcExpr (HsLit lit@(HsIntPrim i))
-  = returnTc (HsLitOut lit intPrimTy, emptyLIE, intPrimTy)
+tcExpr (HsLit lit@(HsIntPrim i)) res_ty
+  = unifyTauTy intPrimTy res_ty                `thenTc_`
+    returnTc (HsLitOut lit intPrimTy, emptyLIE)
 
-tcExpr (HsLit lit@(HsFloatPrim f))
-  = returnTc (HsLitOut lit floatPrimTy, emptyLIE, floatPrimTy)
+tcExpr (HsLit lit@(HsFloatPrim f)) res_ty
+  = unifyTauTy floatPrimTy res_ty              `thenTc_`
+    returnTc (HsLitOut lit floatPrimTy, emptyLIE)
 
-tcExpr (HsLit lit@(HsDoublePrim d))
-  = returnTc (HsLitOut lit doublePrimTy, emptyLIE, doublePrimTy)
+tcExpr (HsLit lit@(HsDoublePrim d)) res_ty
+  = unifyTauTy doublePrimTy res_ty             `thenTc_`
+    returnTc (HsLitOut lit doublePrimTy, emptyLIE)
 \end{code}
 
 Unoverloaded literals:
 
 \begin{code}
-tcExpr (HsLit lit@(HsChar c))
-  = returnTc (HsLitOut lit charTy, emptyLIE, charTy)
+tcExpr (HsLit lit@(HsChar c)) res_ty
+  = unifyTauTy charTy res_ty           `thenTc_`
+    returnTc (HsLitOut lit charTy, emptyLIE)
 
-tcExpr (HsLit lit@(HsString str))
-  = returnTc (HsLitOut lit stringTy, emptyLIE, stringTy)
+tcExpr (HsLit lit@(HsString str)) res_ty
+  = unifyTauTy stringTy res_ty         `thenTc_`
+    returnTc (HsLitOut lit stringTy, emptyLIE)
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -174,26 +178,26 @@ tcExpr (HsLit lit@(HsString str))
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcExpr (HsPar expr) -- preserve parens so printing needn't guess where they go
-  = tcExpr expr
+tcExpr (HsPar expr) res_ty -- preserve parens so printing needn't guess where they go
+  = tcExpr expr res_ty
 
-tcExpr (NegApp expr neg) = tcExpr (HsApp neg expr)
+tcExpr (NegApp expr neg) res_ty = tcExpr (HsApp neg expr) res_ty
 
-tcExpr (HsLam match)
-  = tcMatch match      `thenTc` \ (match',lie,ty) ->
-    returnTc (HsLam match', lie, ty)
+tcExpr (HsLam match) res_ty
+  = tcMatchExpected res_ty match       `thenTc` \ (match',lie) ->
+    returnTc (HsLam match', lie)
 
-tcExpr (HsApp e1 e2) = accum e1 [e2]
+tcExpr (HsApp e1 e2) res_ty = accum e1 [e2]
   where
     accum (HsApp e1 e2) args = accum e1 (e2:args)
     accum fun args
-      = tcApp fun args         `thenTc` \ (fun', args', lie, res_ty) ->
-       returnTc (foldl HsApp fun' args', lie, res_ty)
+      = tcApp fun args res_ty  `thenTc` \ (fun', args', lie) ->
+       returnTc (foldl HsApp fun' args', lie)
 
 -- equivalent to (op e1) e2:
-tcExpr (OpApp arg1 op fix arg2)
-  = tcApp op [arg1,arg2]       `thenTc` \ (op', [arg1', arg2'], lie, res_ty) ->
-    returnTc (OpApp arg1' op' fix arg2', lie, res_ty)
+tcExpr (OpApp arg1 op fix arg2) res_ty
+  = tcApp op [arg1,arg2] res_ty        `thenTc` \ (op', [arg1', arg2'], lie) ->
+    returnTc (OpApp arg1' op' fix arg2', lie)
 \end{code}
 
 Note that the operators in sections are expected to be binary, and
@@ -207,8 +211,8 @@ a type error will occur if they aren't.
 -- or just
 --     op e
 
-tcExpr in_expr@(SectionL arg op)
-  = tcApp op [arg]             `thenTc` \ (op', [arg'], lie, res_ty) ->
+tcExpr in_expr@(SectionL arg op) res_ty
+  = tcApp op [arg] res_ty              `thenTc` \ (op', [arg'], lie) ->
 
        -- Check that res_ty is a function type
        -- Without this check we barf in the desugarer on
@@ -216,26 +220,21 @@ tcExpr in_expr@(SectionL arg op)
        -- because it tries to desugar to
        --      f op = \r -> 3 op r
        -- so (3 `op`) had better be a function!
-    newTyVarTy mkTypeKind              `thenNF_Tc` \ ty1 ->
-    newTyVarTy mkTypeKind              `thenNF_Tc` \ ty2 ->
     tcAddErrCtxt (sectionLAppCtxt in_expr) $
-    unifyTauTy (mkFunTy ty1 ty2) res_ty        `thenTc_`
+    unifyFunTy res_ty                  `thenTc_`
 
-    returnTc (SectionL arg' op', lie, res_ty)
+    returnTc (SectionL arg' op', lie)
 
 -- Right sections, equivalent to \ x -> x op expr, or
 --     \ x -> op x expr
 
-tcExpr in_expr@(SectionR op expr)
-  = tcExpr op                  `thenTc`    \ (op',  lie1, op_ty) ->
-    tcExpr expr                        `thenTc`    \ (expr',lie2, expr_ty) ->
-
-    newTyVarTy mkTypeKind      `thenNF_Tc` \ ty1 ->
-    newTyVarTy mkTypeKind      `thenNF_Tc` \ ty2 ->
+tcExpr in_expr@(SectionR op expr) res_ty
+  = tcExpr_id op               `thenTc`    \ (op', lie1, op_ty) ->
     tcAddErrCtxt (sectionRAppCtxt in_expr) $
-    unifyTauTy (mkFunTys [ty1, expr_ty] ty2) op_ty      `thenTc_`
-
-    returnTc (SectionR op' expr', lie1 `plusLIE` lie2, mkFunTy ty1 ty2)
+    split_fun_ty op_ty 2 {- two args -}                        `thenTc` \ ([arg1_ty, arg2_ty], op_res_ty) ->
+    tcExpr expr        arg2_ty                                 `thenTc` \ (expr',lie2) ->
+    unifyTauTy (mkFunTy arg1_ty op_res_ty) res_ty      `thenTc_`
+    returnTc (SectionR op' expr', lie1 `plusLIE` lie2)
 \end{code}
 
 The interesting thing about @ccall@ is that it is just a template
@@ -246,7 +245,7 @@ arg/result types); unify them with the args/result; and store them for
 later use.
 
 \begin{code}
-tcExpr (CCall lbl args may_gc is_asm ignored_fake_result_ty)
+tcExpr (CCall lbl args may_gc is_asm ignored_fake_result_ty) res_ty
   =    -- Get the callable and returnable classes.
     tcLookupClassByKey cCallableClassKey       `thenNF_Tc` \ cCallableClass ->
     tcLookupClassByKey cReturnableClassKey     `thenNF_Tc` \ cReturnableClass ->
@@ -261,98 +260,98 @@ tcExpr (CCall lbl args may_gc is_asm ignored_fake_result_ty)
     in
 
        -- Arguments
-    tcExprs args                       `thenTc` \ (args', args_lie, arg_tys) ->
+    mapNF_Tc (\ _ -> newTyVarTy mkTypeKind) [1..(length args)] `thenNF_Tc` \ ty_vars ->
+    tcExprs args ty_vars                                      `thenTc`    \ (args', args_lie) ->
 
        -- The argument types can be unboxed or boxed; the result
        -- type must, however, be boxed since it's an argument to the PrimIO
        -- type constructor.
     newTyVarTy mkBoxedTypeKind                 `thenNF_Tc` \ result_ty ->
+    unifyTauTy (mkPrimIoTy result_ty) res_ty    `thenTc_`
 
        -- Construct the extra insts, which encode the
        -- constraints on the argument and result types.
-    mapNF_Tc new_arg_dict (zipEqual "tcExpr:CCall" args arg_tys)    `thenNF_Tc` \ ccarg_dicts_s ->
+    mapNF_Tc new_arg_dict (zipEqual "tcExpr:CCall" args ty_vars)    `thenNF_Tc` \ ccarg_dicts_s ->
     newDicts result_origin [(cReturnableClass, result_ty)]         `thenNF_Tc` \ (ccres_dict, _) ->
 
     returnTc (HsApp (HsVar (RealId stDataCon) `TyApp` [realWorldTy, result_ty])
                    (CCall lbl args' may_gc is_asm result_ty),
                      -- do the wrapping in the newtype constructor here
-             foldr plusLIE ccres_dict ccarg_dicts_s `plusLIE` args_lie,
-             mkPrimIoTy result_ty)
+             foldr plusLIE ccres_dict ccarg_dicts_s `plusLIE` args_lie)
 \end{code}
 
 \begin{code}
-tcExpr (HsSCC label expr)
-  = tcExpr expr                `thenTc` \ (expr', lie, expr_ty) ->
-        -- No unification. Give SCC the type of expr
-    returnTc (HsSCC label expr', lie, expr_ty)
+tcExpr (HsSCC label expr) res_ty
+  = tcExpr expr res_ty         `thenTc` \ (expr', lie) ->
+    returnTc (HsSCC label expr', lie)
 
-tcExpr (HsLet binds expr)
+tcExpr (HsLet binds expr) res_ty
   = tcBindsAndThen
        combiner
        binds                   -- Bindings to check
-       (tc_expr expr)  `thenTc` \ ((expr', ty), lie) ->
-    returnTc (expr', lie, ty)
+       (tc_expr)       `thenTc` \ (expr', lie) ->
+    returnTc (expr', lie)
   where
-    tc_expr expr = tcExpr expr `thenTc` \ (expr', lie, ty) ->
-                  returnTc ((expr',ty), lie)
-    combiner is_rec bind (expr, ty) = (HsLet (MonoBind bind [] is_rec) expr, ty)
+    tc_expr = tcExpr expr res_ty `thenTc` \ (expr', lie) ->
+             returnTc (expr', lie)
+    combiner is_rec bind expr = HsLet (MonoBind bind [] is_rec) expr
 
-tcExpr in_expr@(HsCase expr matches src_loc)
+tcExpr in_expr@(HsCase expr matches src_loc) res_ty
   = tcAddSrcLoc src_loc        $
-    tcExpr expr                        `thenTc`    \ (expr',lie1,expr_ty) ->
-    newTyVarTy mkTypeKind      `thenNF_Tc` \ result_ty ->
+    newTyVarTy mkTypeKind      `thenNF_Tc` \ expr_ty ->
+    tcExpr expr expr_ty                `thenTc`    \ (expr',lie1) ->
 
     tcAddErrCtxt (caseCtxt in_expr) $
-    tcMatchesCase (mkFunTy expr_ty result_ty) matches  
+    tcMatchesCase (mkFunTy expr_ty res_ty) matches     
                                `thenTc`    \ (matches',lie2) ->
 
-    returnTc (HsCase expr' matches' src_loc, plusLIE lie1 lie2, result_ty)
+    returnTc (HsCase expr' matches' src_loc, plusLIE lie1 lie2)
 
-tcExpr (HsIf pred b1 b2 src_loc)
+tcExpr (HsIf pred b1 b2 src_loc) res_ty
   = tcAddSrcLoc src_loc        $
-    tcExpr pred                        `thenTc`    \ (pred',lie1,predTy) ->
-
     tcAddErrCtxt (predCtxt pred) (
-      unifyTauTy boolTy predTy
-    )                          `thenTc_`
-
-    tcExpr b1                  `thenTc`    \ (b1',lie2,result_ty) ->
-    tcExpr b2                  `thenTc`    \ (b2',lie3,b2Ty) ->
+    tcExpr pred boolTy )       `thenTc`    \ (pred',lie1) ->
 
     tcAddErrCtxt (branchCtxt b1 b2) $
-    unifyTauTy result_ty b2Ty                          `thenTc_`
-
-    returnTc (HsIf pred' b1' b2' src_loc, plusLIE lie1 (plusLIE lie2 lie3), result_ty)
+    tcExpr b1 res_ty           `thenTc`    \ (b1',lie2) ->
+    tcExpr b2 res_ty           `thenTc`    \ (b2',lie3) ->
+    returnTc (HsIf pred' b1' b2' src_loc, plusLIE lie1 (plusLIE lie2 lie3))
 \end{code}
 
 \begin{code}
-tcExpr expr@(HsDo do_or_lc stmts src_loc)
-  = tcDoStmts do_or_lc stmts src_loc
+tcExpr expr@(HsDo do_or_lc stmts src_loc) res_ty
+  = tcDoStmts do_or_lc stmts src_loc res_ty
 \end{code}
 
 \begin{code}
-tcExpr in_expr@(ExplicitList exprs)    -- Non-empty list
-  = newTyVarTy mkBoxedTypeKind         `thenNF_Tc` \ elt_ty ->
-    mapAndUnzipTc (tc_elt elt_ty) exprs        `thenTc` \ (exprs', lies) ->
-    returnTc (ExplicitListOut elt_ty exprs', plusLIEs lies, mkListTy elt_ty)
+tcExpr in_expr@(ExplicitList exprs) res_ty     -- Non-empty list
+  = unifyListTy res_ty                        `thenTc` \ elt_ty ->  
+    mapAndUnzipTc (tc_elt elt_ty) exprs              `thenTc` \ (exprs', lies) ->
+    returnTc (ExplicitListOut elt_ty exprs', plusLIEs lies)
   where
     tc_elt elt_ty expr
       = tcAddErrCtxt (listCtxt expr) $
-       tcExpr expr                     `thenTc` \ (expr', lie, expr_ty) ->
-       unifyTauTy elt_ty expr_ty       `thenTc_`
-       returnTc (expr', lie)
-
-tcExpr (ExplicitTuple exprs)
-  = tcExprs exprs                      `thenTc` \ (exprs', lie, tys) ->
-    returnTc (ExplicitTuple exprs', lie, mkTupleTy (length tys) tys)
-
-tcExpr (RecordCon (HsVar con) rbinds)
+       tcExpr expr elt_ty
+
+tcExpr (ExplicitTuple exprs) res_ty
+    -- ToDo: more direct way of testing if res_ty is a tuple type (cf. unifyListTy)?
+  = mapNF_Tc (\ _ -> newTyVarTy mkBoxedTypeKind) [1..len]       `thenNF_Tc` \ ty_vars ->
+    unifyTauTy (mkTupleTy len ty_vars) res_ty                    `thenTc_`
+    mapAndUnzipTc (\ (expr,ty_var) -> tcExpr expr ty_var)
+               (exprs `zip` ty_vars) -- we know they're of equal length.
+                                                                        `thenTc` \ (exprs', lies) ->
+    returnTc (ExplicitTuple exprs', plusLIEs lies)
+    where
+     len = length exprs
+
+tcExpr (RecordCon (HsVar con) rbinds) res_ty
   = tcId con                           `thenNF_Tc` \ (con_expr, con_lie, con_tau) ->
     let
        (_, record_ty) = splitFunTy con_tau
     in
        -- Con is syntactically constrained to be a data constructor
     ASSERT( maybeToBool (maybeAppDataTyCon record_ty ) )
+    unifyTauTy record_ty res_ty         `thenTc_`
 
        -- Check that the record bindings match the constructor
     tcLookupGlobalValue con                            `thenNF_Tc` \ con_id ->
@@ -366,7 +365,7 @@ tcExpr (RecordCon (HsVar con) rbinds)
        --  doesn't match the constructor.)
     tcRecordBinds record_ty rbinds             `thenTc` \ (rbinds', rbinds_lie) ->
 
-    returnTc (RecordCon con_expr rbinds', con_lie `plusLIE` rbinds_lie, record_ty)
+    returnTc (RecordCon con_expr rbinds', con_lie `plusLIE` rbinds_lie)
 
 
 -- The main complication with RecordUpd is that we need to explicitly
@@ -395,7 +394,7 @@ tcExpr (RecordCon (HsVar con) rbinds)
 --
 -- All this is done in STEP 4 below.
 
-tcExpr (RecordUpd record_expr rbinds)
+tcExpr (RecordUpd record_expr rbinds) res_ty
   = tcAddErrCtxt recordUpdCtxt                 $
 
        -- STEP 1
@@ -428,6 +427,7 @@ tcExpr (RecordUpd record_expr rbinds)
     let
        result_record_ty = applyTyCon tycon result_inst_tys
     in
+    unifyTauTy result_record_ty res_ty          `thenTc_`
     tcRecordBinds result_record_ty rbinds      `thenTc` \ (rbinds', rbinds_lie) ->
 
        -- STEP 4
@@ -456,9 +456,10 @@ tcExpr (RecordUpd record_expr rbinds)
 
        -- STEP 5
        -- Typecheck the expression to be updated
-    tcExpr record_expr                                 `thenTc` \ (record_expr', record_lie, record_ty) ->
-    unifyTauTy (applyTyCon tycon inst_tys) record_ty   `thenTc_`
-    
+    let
+       record_ty = applyTyCon tycon inst_tys
+    in
+    tcExpr record_expr record_ty                       `thenTc`    \ (record_expr', record_lie) ->
 
        -- STEP 6
        -- Figure out the LIE we need.  We have to generate some 
@@ -478,69 +479,58 @@ tcExpr (RecordUpd record_expr rbinds)
 
        -- Phew!
     returnTc (RecordUpdOut record_expr' result_record_ty dicts rbinds', 
-             con_lie `plusLIE` record_lie `plusLIE` rbinds_lie, 
-             result_record_ty)
+             con_lie `plusLIE` record_lie `plusLIE` rbinds_lie)
 
-
-tcExpr (ArithSeqIn seq@(From expr))
-  = tcExpr expr                                        `thenTc`    \ (expr', lie1, ty) ->
+tcExpr (ArithSeqIn seq@(From expr)) res_ty
+  = unifyListTy res_ty                        `thenTc` \ elt_ty ->  
+    tcExpr expr elt_ty                       `thenTc`    \ (expr', lie1) ->
 
     tcLookupGlobalValueByKey enumFromClassOpKey        `thenNF_Tc` \ sel_id ->
     newMethod (ArithSeqOrigin seq)
-             (RealId sel_id) [ty]              `thenNF_Tc` \ (lie2, enum_from_id) ->
+             (RealId sel_id) [elt_ty]          `thenNF_Tc` \ (lie2, enum_from_id) ->
 
     returnTc (ArithSeqOut (HsVar enum_from_id) (From expr'),
-             lie1 `plusLIE` lie2,
-             mkListTy ty)
-
-tcExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromThen expr1 expr2))
-  = tcExpr expr1               `thenTc`    \ (expr1',lie1,ty1) ->
-    tcExpr expr2               `thenTc`    \ (expr2',lie2,ty2) ->
-
-    tcAddErrCtxt (arithSeqCtxt in_expr) $
-    unifyTauTyList [ty1, ty2]                          `thenTc_`
+             lie1 `plusLIE` lie2)
 
+tcExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromThen expr1 expr2)) res_ty
+  = tcAddErrCtxt (arithSeqCtxt in_expr) $ 
+    unifyListTy  res_ty         `thenTc`    \ elt_ty ->  
+    tcExpr expr1 elt_ty                `thenTc`    \ (expr1',lie1) ->
+    tcExpr expr2 elt_ty                `thenTc`    \ (expr2',lie2) ->
     tcLookupGlobalValueByKey enumFromThenClassOpKey    `thenNF_Tc` \ sel_id ->
     newMethod (ArithSeqOrigin seq)
-             (RealId sel_id) [ty1]                     `thenNF_Tc` \ (lie3, enum_from_then_id) ->
+             (RealId sel_id) [elt_ty]                  `thenNF_Tc` \ (lie3, enum_from_then_id) ->
 
     returnTc (ArithSeqOut (HsVar enum_from_then_id)
                           (FromThen expr1' expr2'),
-             lie1 `plusLIE` lie2 `plusLIE` lie3,
-             mkListTy ty1)
-
-tcExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromTo expr1 expr2))
-  = tcExpr expr1               `thenTc`    \ (expr1',lie1,ty1) ->
-    tcExpr expr2               `thenTc`    \ (expr2',lie2,ty2) ->
-
-    tcAddErrCtxt (arithSeqCtxt in_expr) $
-    unifyTauTyList [ty1,ty2]   `thenTc_`
+             lie1 `plusLIE` lie2 `plusLIE` lie3)
 
+tcExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromTo expr1 expr2)) res_ty
+  = tcAddErrCtxt (arithSeqCtxt in_expr) $
+    unifyListTy  res_ty         `thenTc`    \ elt_ty ->  
+    tcExpr expr1 elt_ty                `thenTc`    \ (expr1',lie1) ->
+    tcExpr expr2 elt_ty                `thenTc`    \ (expr2',lie2) ->
     tcLookupGlobalValueByKey enumFromToClassOpKey      `thenNF_Tc` \ sel_id ->
     newMethod (ArithSeqOrigin seq)
-             (RealId sel_id) [ty1]             `thenNF_Tc` \ (lie3, enum_from_to_id) ->
+             (RealId sel_id) [elt_ty]          `thenNF_Tc` \ (lie3, enum_from_to_id) ->
 
     returnTc (ArithSeqOut (HsVar enum_from_to_id)
                          (FromTo expr1' expr2'),
-             lie1 `plusLIE` lie2 `plusLIE` lie3,
-              mkListTy ty1)
-
-tcExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromThenTo expr1 expr2 expr3))
-  = tcExpr expr1               `thenTc`    \ (expr1',lie1,ty1) ->
-    tcExpr expr2               `thenTc`    \ (expr2',lie2,ty2) ->
-    tcExpr expr3               `thenTc`    \ (expr3',lie3,ty3) ->
-
-    tcAddErrCtxt  (arithSeqCtxt in_expr) $
-    unifyTauTyList [ty1,ty2,ty3]                       `thenTc_`
-
+             lie1 `plusLIE` lie2 `plusLIE` lie3)
+
+tcExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromThenTo expr1 expr2 expr3)) res_ty
+  = tcAddErrCtxt  (arithSeqCtxt in_expr) $
+    unifyListTy  res_ty         `thenTc`    \ elt_ty ->  
+    tcExpr expr1 elt_ty                `thenTc`    \ (expr1',lie1) ->
+    tcExpr expr2 elt_ty                `thenTc`    \ (expr2',lie2) ->
+    tcExpr expr3 elt_ty                `thenTc`    \ (expr3',lie3) ->
     tcLookupGlobalValueByKey enumFromThenToClassOpKey  `thenNF_Tc` \ sel_id ->
     newMethod (ArithSeqOrigin seq)
-             (RealId sel_id) [ty1]                     `thenNF_Tc` \ (lie4, eft_id) ->
+             (RealId sel_id) [elt_ty]                  `thenNF_Tc` \ (lie4, eft_id) ->
 
     returnTc (ArithSeqOut (HsVar eft_id)
                           (FromThenTo expr1' expr2' expr3'),
-             lie1 `plusLIE` lie2 `plusLIE` lie3 `plusLIE` lie4,
-             mkListTy ty1)
+             lie1 `plusLIE` lie2 `plusLIE` lie3 `plusLIE` lie4)
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -550,19 +540,23 @@ tcExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromThenTo expr1 expr2 expr3))
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcExpr in_expr@(ExprWithTySig expr poly_ty)
- = tcExpr expr                 `thenTc` \ (texpr, lie, tau_ty) ->
+tcExpr in_expr@(ExprWithTySig expr poly_ty) res_ty
+ = tcSetErrCtxt (exprSigCtxt in_expr)  $
    tcHsType  poly_ty           `thenTc` \ sigma_sig ->
 
        -- Check the tau-type part
-   tcSetErrCtxt (exprSigCtxt in_expr)  $
    tcInstSigType sigma_sig             `thenNF_Tc` \ sigma_sig' ->
    let
        (sig_tyvars', sig_theta', sig_tau') = splitSigmaTy sigma_sig'
    in
-   unifyTauTy sig_tau' tau_ty          `thenTc_`
+   unifyTauTy sig_tau' res_ty          `thenTc_`
+
+       -- Type check the expression, *after* we've incorporated the signature
+       -- info into res_ty
+   tcExpr expr res_ty          `thenTc` \ (texpr, lie) ->
 
-       -- Check the type variables of the signature
+       -- Check the type variables of the signature, 
+       -- *after* typechecking the expression
    checkSigTyVars sig_tyvars' sig_tau' `thenTc_`
 
        -- Check overloading constraints
@@ -576,7 +570,38 @@ tcExpr in_expr@(ExprWithTySig expr poly_ty)
        -- result of the tcSimplifyAndCheck, except for any default
        -- resolution it may have done, which is recorded in the
        -- substitution.
-   returnTc (texpr, lie, tau_ty)
+   returnTc (texpr, lie)
+
+\end{code}
+
+Typecheck expression which in most cases will be an Id.
+
+\begin{code}
+tcExpr_id :: RenamedHsExpr
+           -> TcM s (TcExpr s,
+                    LIE s,
+                    TcType s)
+tcExpr_id id_expr
+ = case id_expr of
+       HsVar name -> tcId name                   `thenNF_Tc` \ stuff -> 
+                     returnTc stuff
+       other      -> newTyVarTy mkTypeKind       `thenNF_Tc` \ id_ty ->
+                     tcExpr id_expr id_ty        `thenTc`    \ (id_expr', lie_id) ->
+                     returnTc (id_expr', lie_id, id_ty) 
+
+
+--ToDo: move to Unify?
+unifyListTy :: TcType s              -- expected list type
+           -> TcM s (TcType s)      -- list element type
+unifyListTy res_ty
+    -- ToDo: more direct way of testing if res_ty is a list type (cf. unifyFunTy)?
+  = newTyVarTy mkBoxedTypeKind          `thenNF_Tc` \ elt_ty ->
+    unifyTauTy (mkListTy elt_ty) res_ty  `thenTc_`
+
+       -- This zonking makes the returned type as informative
+       -- as possible.
+    zonkTcType elt_ty                   `thenNF_Tc` \ elt_ty' ->
+    returnTc elt_ty'
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -586,70 +611,57 @@ tcExpr in_expr@(ExprWithTySig expr poly_ty)
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
+
 tcApp :: RenamedHsExpr -> [RenamedHsExpr]   -- Function and args
+      -> TcType s                          -- Expected result type of application
       -> TcM s (TcExpr s, [TcExpr s],      -- Translated fun and args
-               LIE s,
-               TcType s)                   -- Type of the application
+               LIE s)
 
-tcApp fun args
+tcApp fun args res_ty
   =    -- First type-check the function
-       -- In the HsVar case we go straight to tcId to avoid hitting the
-       -- rank-2 check, which we check later here anyway
-    (case fun of
-       HsVar name -> tcId name `thenNF_Tc` \ stuff -> returnTc stuff
-       other      -> tcExpr fun
-    )                                  `thenTc` \ (fun', lie_fun, fun_ty) ->
+    tcExpr_id fun                      `thenTc` \ (fun', lie_fun, fun_ty) ->
 
-    tcApp_help fun 1 fun_ty args       `thenTc` \ (args', lie_args, res_ty) ->
+    tcAddErrCtxt (tooManyArgsCtxt fun) (
+       split_fun_ty fun_ty (length args)
+    )                                                  `thenTc` \ (expected_arg_tys, actual_result_ty) ->
+
+       -- Unify with expected result before type-checking the args
+    unifyTauTy res_ty actual_result_ty                 `thenTc_`
+
+       -- Now typecheck the args
+    mapAndUnzipTc tcArg (zipEqual "tcApp" args expected_arg_tys)       `thenTc` \ (args', lie_args_s) ->
 
     -- Check that the result type doesn't have any nested for-alls.
     -- For example, a "build" on its own is no good; it must be applied to something.
-    checkTc (isTauTy res_ty)
+    checkTc (isTauTy actual_result_ty)
            (lurkingRank2Err fun fun_ty) `thenTc_`
 
-    returnTc (fun', args', lie_fun `plusLIE` lie_args, res_ty)
+    returnTc (fun', args', lie_fun `plusLIE` plusLIEs lie_args_s)
 
 
-tcApp_help :: RenamedHsExpr -> Int     -- Function and arg position, used in error message(s)
-          -> TcType s                  -- The type of the function
-          -> [RenamedHsExpr]           -- Arguments
-          -> TcM s ([TcExpr s],                -- Typechecked args
-                    LIE s,
-                    TcType s)          -- Result type of the application
+split_fun_ty :: TcType s               -- The type of the function
+            -> Int                     -- Number of arguments
+            -> TcM s ([TcType s],      -- Function argument types
+                      TcType s)        -- Function result types
 
-tcApp_help orig_fun arg_no fun_ty []
-  = returnTc ([], emptyLIE, fun_ty)
+split_fun_ty fun_ty 0 
+  = returnTc ([], fun_ty)
 
-tcApp_help orig_fun arg_no fun_ty all_args@(arg:args)
+split_fun_ty fun_ty n
   =    -- Expect the function to have type A->B
-    tcAddErrCtxt (tooManyArgsCtxt orig_fun) (
-           unifyFunTy fun_ty
-    )                                                  `thenTc` \ (expected_arg_ty, result_ty) ->
-
-       -- Type check the argument
-    tcAddErrCtxt (funAppCtxt orig_fun arg_no arg) (
-               tcArg expected_arg_ty arg
-    )                                                  `thenTc` \ (arg', lie_arg) ->
-
-       -- Do the other args
-    tcApp_help orig_fun (arg_no+1) result_ty args      `thenTc` \ (args', lie_args, res_ty) ->
-
-       -- Done
-    returnTc (arg':args', lie_arg `plusLIE` lie_args, res_ty)
-
+    unifyFunTy fun_ty          `thenTc` \ (arg_ty, res_ty) ->
+    split_fun_ty res_ty (n-1)  `thenTc` \ (arg_tys, final_res_ty) ->
+    returnTc (arg_ty:arg_tys, final_res_ty)
 \end{code}
 
 \begin{code}
-tcArg :: TcType s                      -- Expected arg type
-      -> RenamedHsExpr                 -- Actual argument
+tcArg :: (RenamedHsExpr, TcType s)     -- Actual argument and expected arg type
       -> TcM s (TcExpr s, LIE s)       -- Resulting argument and LIE
 
-tcArg expected_arg_ty arg
+tcArg (arg,expected_arg_ty)
   | not (maybeToBool (getForAllTy_maybe expected_arg_ty))
   =    -- The ordinary, non-rank-2 polymorphic case
-    tcExpr arg                                 `thenTc` \ (arg', lie_arg, actual_arg_ty) ->
-    unifyTauTy expected_arg_ty actual_arg_ty   `thenTc_`
-    returnTc (arg', lie_arg)
+    tcExpr arg expected_arg_ty
 
   | otherwise
   =    -- Ha!  The argument type of the function is a for-all type,
@@ -670,8 +682,7 @@ tcArg expected_arg_ty arg
     ASSERT( null sig_theta )   -- And expected_tyvars are all DontBind things
        
        -- Type-check the arg and unify with expected type
-    tcExpr arg                                 `thenTc` \ (arg', lie_arg, actual_arg_ty) ->
-    unifyTauTy sig_tau actual_arg_ty           `thenTc_`
+    tcExpr arg sig_tau                         `thenTc` \ (arg', lie_arg) ->
 
        -- Check that the arg_tyvars havn't been constrained
        -- The interesting bit here is that we must include the free variables
@@ -761,7 +772,7 @@ tcId name
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcDoStmts do_or_lc stmts src_loc
+tcDoStmts do_or_lc stmts src_loc res_ty
   =    -- get the Monad and MonadZero classes
        -- create type consisting of a fresh monad tyvar
     ASSERT( not (null stmts) )
@@ -778,7 +789,8 @@ tcDoStmts do_or_lc stmts src_loc
       combine_stmts stmt               _         ([], _) = panic "Bad last stmt tcDoStmts"
       combine_stmts stmt               _     (stmts, ty) = (stmt:stmts, ty)
     in
-    tc_stmts stmts     `thenTc` \ ((stmts', result_ty), final_lie) ->
+    tc_stmts stmts                     `thenTc`   \ ((stmts', result_ty), final_lie) ->
+    unifyTauTy result_ty res_ty                `thenTc_`
 
        -- Build the then and zero methods in case we need them
        -- It's important that "then" and "return" appear just once in the final LIE,
@@ -806,13 +818,13 @@ tcDoStmts do_or_lc stmts src_loc
       failure_free (GuardStmt _ _)    = False
       failure_free other_stmt        = True
     in
-    returnTc (HsDoOut do_or_lc stmts' return_id then_id zero_id result_ty src_loc,
-             final_lie `plusLIE` monad_lie,
-             result_ty)
+    returnTc (HsDoOut do_or_lc stmts' return_id then_id zero_id res_ty src_loc,
+             final_lie `plusLIE` monad_lie)
+
 \end{code}
 
 \begin{code}
-tcStmt :: (RenamedHsExpr -> TcM s (TcExpr s, LIE s, TcType s)) -- This is tcExpr
+tcStmt :: (RenamedHsExpr -> TcType s -> TcM s (TcExpr s, LIE s))       -- This is tcExpr
                                -- The sole, disgusting, reason for this parameter
                                -- is to get the effect of polymorphic recursion
                                -- ToDo: rm when booting with Haskell 1.3
@@ -826,7 +838,8 @@ tcStmt :: (RenamedHsExpr -> TcM s (TcExpr s, LIE s, TcType s))      -- This is tcExpr
 tcStmt tc_expr do_or_lc m combine stmt@(ReturnStmt exp) do_next
   = ASSERT( case do_or_lc of { DoStmt -> False; ListComp -> True } )
     tcSetErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt) (
-       tc_expr exp                      `thenTc`    \ (exp', exp_lie, exp_ty) ->
+        newTyVarTy mkTypeKind                `thenNF_Tc` \ exp_ty ->
+       tc_expr exp exp_ty                   `thenTc`    \ (exp', exp_lie) ->
        returnTc (ReturnStmt exp', exp_lie, m exp_ty)
     )                                  `thenTc` \ (stmt', stmt_lie, stmt_ty) ->
     do_next                            `thenTc` \ (thing', thing_lie) ->
@@ -835,10 +848,10 @@ tcStmt tc_expr do_or_lc m combine stmt@(ReturnStmt exp) do_next
 
 tcStmt tc_expr do_or_lc m combine stmt@(GuardStmt exp src_loc) do_next
   = ASSERT( case do_or_lc of { DoStmt -> False; ListComp -> True } )
+    newTyVarTy mkTypeKind                    `thenNF_Tc` \ exp_ty ->
     tcAddSrcLoc src_loc                (
     tcSetErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt) (
-       tc_expr exp                     `thenTc`    \ (exp', exp_lie, exp_ty) ->
-       unifyTauTy boolTy exp_ty        `thenTc_`
+       tc_expr exp boolTy              `thenTc`    \ (exp', exp_lie) ->
        returnTc (GuardStmt exp' src_loc, exp_lie)
     ))                                 `thenTc` \ (stmt', stmt_lie) ->
     do_next                            `thenTc` \ (thing', thing_lie) ->
@@ -847,12 +860,15 @@ tcStmt tc_expr do_or_lc m combine stmt@(GuardStmt exp src_loc) do_next
 
 tcStmt tc_expr do_or_lc m combine stmt@(ExprStmt exp src_loc) do_next
   = ASSERT( case do_or_lc of { DoStmt -> True; ListComp -> False } )
+    newTyVarTy mkTypeKind                    `thenNF_Tc` \ exp_ty ->
     tcAddSrcLoc src_loc                (
     tcSetErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt)      (
-       tc_expr exp                     `thenTc`    \ (exp', exp_lie, exp_ty) ->
-       -- Check that exp has type (m tau) for some tau (doesn't matter what)
        newTyVarTy mkTypeKind           `thenNF_Tc` \ tau ->
-        unifyTauTy (m tau) exp_ty      `thenTc_`
+       let
+           -- exp has type (m tau) for some tau (doesn't matter what)
+           exp_ty = m tau
+       in
+       tc_expr exp exp_ty              `thenTc`    \ (exp', exp_lie) ->
        returnTc (ExprStmt exp' src_loc, exp_lie, exp_ty)
     ))                                 `thenTc` \ (stmt',  stmt_lie, stmt_ty) ->
     do_next                            `thenTc` \ (thing', thing_lie) ->
@@ -864,8 +880,7 @@ tcStmt tc_expr do_or_lc m combine stmt@(BindStmt pat exp src_loc) do_next
     tcAddSrcLoc src_loc                (
     tcSetErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt)      (
        tcPat pat                       `thenTc`    \ (pat', pat_lie, pat_ty) ->  
-       tc_expr exp                     `thenTc`    \ (exp', exp_lie, exp_ty) ->
-       unifyTauTy (m pat_ty) exp_ty    `thenTc_`
+       tc_expr exp (m pat_ty)          `thenTc`    \ (exp', exp_lie) ->
 
        -- NB: the environment has been extended with the new binders
        -- which the rhs can't "see", but the renamer should have made
@@ -943,7 +958,7 @@ tcRecordBinds expected_record_ty rbinds
          Just (record_ty, field_ty) = getFunTy_maybe tau
        in
        unifyTauTy expected_record_ty record_ty         `thenTc_`
-       tcArg field_ty rhs                              `thenTc` \ (rhs', lie) ->
+       tcArg (rhs, field_ty)                           `thenTc` \ (rhs', lie) ->
        returnTc ((RealId sel_id, rhs', pun_flag), lie)
 
 badFields rbinds data_con
@@ -961,13 +976,13 @@ badFields rbinds data_con
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcExprs :: [RenamedHsExpr] -> TcM s ([TcExpr s], LIE s, [TcType s])
+tcExprs :: [RenamedHsExpr] -> [TcType s] -> TcM s ([TcExpr s], LIE s)
 
-tcExprs [] = returnTc ([], emptyLIE, [])
-tcExprs (expr:exprs)
- = tcExpr  expr                        `thenTc` \ (expr',  lie1, ty) ->
-   tcExprs exprs               `thenTc` \ (exprs', lie2, tys) ->
-   returnTc (expr':exprs', lie1 `plusLIE` lie2, ty:tys)
+tcExprs [] [] = returnTc ([], emptyLIE)
+tcExprs (expr:exprs) (ty:tys)
+ = tcExpr  expr         ty             `thenTc` \ (expr',  lie1) ->
+   tcExprs exprs tys           `thenTc` \ (exprs', lie2) ->
+   returnTc (expr':exprs', lie1 `plusLIE` lie2)
 \end{code}