<html xmlns:v="urn:schemas-microsoft-com:vml" xmlns:o="urn:schemas-microsoft-com:office:office" xmlns:w="urn:schemas-microsoft-com:office:word" xmlns:m="http://schemas.microsoft.com/office/2004/12/omml" xmlns="http://www.w3.org/TR/REC-html40">
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
<meta name="Generator" content="Microsoft Word 15 (filtered medium)">
<style><!--
/* Font Definitions */
@font-face
        {font-family:"Cambria Math";
        panose-1:2 4 5 3 5 4 6 3 2 4;}
@font-face
        {font-family:Calibri;
        panose-1:2 15 5 2 2 2 4 3 2 4;}
/* Style Definitions */
p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal
        {margin:0cm;
        margin-bottom:.0001pt;
        font-size:11.0pt;
        font-family:"Calibri",sans-serif;}
a:link, span.MsoHyperlink
        {mso-style-priority:99;
        color:#0563C1;
        text-decoration:underline;}
a:visited, span.MsoHyperlinkFollowed
        {mso-style-priority:99;
        color:#954F72;
        text-decoration:underline;}
p.Code, li.Code, div.Code
        {mso-style-name:Code;
        margin-top:0cm;
        margin-right:0cm;
        margin-bottom:0cm;
        margin-left:36.0pt;
        margin-bottom:.0001pt;
        font-size:9.0pt;
        font-family:"Courier New";}
p.msonormal0, li.msonormal0, div.msonormal0
        {mso-style-name:msonormal;
        mso-margin-top-alt:auto;
        margin-right:0cm;
        mso-margin-bottom-alt:auto;
        margin-left:0cm;
        font-size:11.0pt;
        font-family:"Calibri",sans-serif;}
span.EmailStyle19
        {mso-style-type:personal-reply;
        font-family:"Calibri",sans-serif;
        color:windowtext;
        font-weight:normal;
        font-style:normal;
        text-decoration:none none;}
.MsoChpDefault
        {mso-style-type:export-only;
        font-family:"Calibri",sans-serif;
        mso-fareast-language:EN-US;}
.MsoPapDefault
        {mso-style-type:export-only;
        margin-top:6.0pt;
        margin-right:0cm;
        margin-bottom:6.0pt;
        margin-left:0cm;}
@page WordSection1
        {size:612.0pt 792.0pt;
        margin:72.0pt 72.0pt 72.0pt 72.0pt;}
div.WordSection1
        {page:WordSection1;}
--></style><!--[if gte mso 9]><xml>
<o:shapedefaults v:ext="edit" spidmax="1026" />
</xml><![endif]--><!--[if gte mso 9]><xml>
<o:shapelayout v:ext="edit">
<o:idmap v:ext="edit" data="1" />
</o:shapelayout></xml><![endif]-->
</head>
<body lang="EN-GB" link="#0563C1" vlink="#954F72">
<div class="WordSection1">
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:12.0pt">See Note [Kind and type-variable binders] in RnTypes, and Note [Ordering of implicit variables].<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:12.0pt">And the data type FreeKiTyVars.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:12.0pt"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:12.0pt">But NB: that in <a href="https://gitlab.haskell.org/ghc/ghc/merge_requests/361">
https://gitlab.haskell.org/ghc/ghc/merge_requests/361</a>, I argue that with this patch we can sweep all this away.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:12.0pt"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:12.0pt">If we did, we’d probably end up with [j,a,k,b].  
<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:12.0pt"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:12.0pt">Perhaps that’s an ergonomic reason for retaining the current rather cumbersome code.  (Maybe it could be simplified.)<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:12.0pt"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:12.0pt">Simon<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:12.0pt"><o:p> </o:p></span></p>
<div style="border:none;border-left:solid blue 1.5pt;padding:0cm 0cm 0cm 4.0pt">
<div>
<div style="border:none;border-top:solid #E1E1E1 1.0pt;padding:3.0pt 0cm 0cm 0cm">
<p class="MsoNormal"><b><span lang="EN-US">From:</span></b><span lang="EN-US"> ghc-devs <ghc-devs-bounces@haskell.org>
<b>On Behalf Of </b>Ryan Scott<br>
<b>Sent:</b> 14 February 2019 15:35<br>
<b>To:</b> ghc-devs@haskell.org<br>
<b>Subject:</b> scopedSort and kind variable left-biasing<o:p></o:p></span></p>
</div>
</div>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:6.0pt;margin-right:0cm;margin-bottom:6.0pt;margin-left:0cm">
Consider this function:<br>
<br>
    f :: Proxy (a :: j) -> Proxy (b :: k)<br>
<br>
If you just collect the free type variables of `f`'s type in left-to-right order, you'd be left with [a,j,b,k]. But the type of `f` is not `forall (a :: j) j (b :: k) k. Proxy a -> Proxy b`, as that would be ill scoped. `j` must come before `a`, since `j` appears
 in `a`'s kind, and similarly, `k` must come before `b`.<br>
<br>
Fortunately, GHC is quite smart about sorting free variables such that they respect dependency order. If you ask GHCi what the type of `f` is (with -fprint-explicit-foralls enabled), it will tell you this:<br>
<br>
    λ> :type +v f<br>
    f :: forall j k (a :: j) (b :: k). Proxy a -> Proxy b<br>
<br>
As expected, `j` appears before `a`, and `k` appears before `b`.<br>
<br>
In a different context, I've been trying to implement a type variable sorting algorithm similar to the one that GHC is using. My previous understanding was that the entirely of this sorting algorithm was implemented in `Type.scopedSort`. To test my understanding,
 I decided to write a program using the GHC API which directly uses `scopedSort` on the example above:<br>
<br>
    main :: IO ()<br>
    main = do<br>
      let tv :: String -> Int -> Type -> TyVar<br>
          tv n uniq ty = mkTyVar (mkSystemName (mkUniqueGrimily uniq) (mkTyVarOcc n)) ty<br>
          j = tv "j" 0 liftedTypeKind<br>
          a = tv "a" 1 (TyVarTy j)<br>
          k = tv "k" 2 liftedTypeKind<br>
          b = tv "b" 3 (TyVarTy k)<br>
          sorted = scopedSort [a, j, b, k]<br>
      putStrLn $ showSDocUnsafe $ ppr sorted<br>
<br>
To my surprise, however, running this program does /not/ give the answer [j,k,a,b], like what :type reported:<br>
<br>
    λ> main<br>
    [j_0, a_1, k_2, b_3]<br>
<br>
Instead, it gives the answer [j,a,k,b]! Strictly speaking, this answer meets the specification of ScopedSort, since it respects dependency order and preserves the left-to-right ordering of variables that don't depend on each other (i.e., `j` appears to the
 left of `k`, and `a` appears to the left of `b`). But it's noticeably different that what :type reports. The order that :type reports, [j,k,a,b], appears to bias kind variables to the left such that all kind variables (`j` and `k`) appear before any type variables
 (`a` and `b`).<br>
<br>
From what I can tell, scopedSort isn't the full story here. That is, something else appears to be left-biasing the kind variables. My question is: which part of GHC is doing this left-biasing?<o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:6.0pt;margin-right:0cm;margin-bottom:6.0pt;margin-left:0cm">
<o:p> </o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:6.0pt;margin-right:0cm;margin-bottom:6.0pt;margin-left:0cm">
Ryan S.<o:p></o:p></p>
</div>
</div>
</div>
</div>
</body>
</html>