3c15b848c287c962a00bb7de04fb105c566784b9
[ghc-base.git] / Data / ByteString.hs
1 {-# OPTIONS_GHC -cpp -fffi -fglasgow-exts #-}
2 --
3 -- Module      : ByteString
4 -- Copyright   : (c) The University of Glasgow 2001,
5 --               (c) David Roundy 2003-2005,
6 --               (c) Simon Marlow 2005
7 --               (c) Don Stewart 2005-2006
8 --               (c) Bjorn Bringert 2006
9 --
10 -- Array fusion code:
11 --               (c) 2001,2002 Manuel M T Chakravarty & Gabriele Keller
12 --               (c) 2006      Manuel M T Chakravarty & Roman Leshchinskiy
13 --
14 -- License     : BSD-style
15 --
16 -- Maintainer  : dons@cse.unsw.edu.au
17 -- Stability   : experimental
18 -- Portability : portable, requires ffi and cpp
19 -- Tested with : GHC 6.4.1 and Hugs March 2005
20 -- 
21
22 --
23 -- | A time and space-efficient implementation of byte vectors using
24 -- packed Word8 arrays, suitable for high performance use, both in terms
25 -- of large data quantities, or high speed requirements. Byte vectors
26 -- are encoded as strict Word8 arrays of bytes, held in a ForeignPtr,
27 -- and can be passed between C and Haskell with little effort.
28 --
29 -- This module is intended to be imported @qualified@, to avoid name
30 -- clashes with Prelude functions.  eg.
31 --
32 -- > import qualified Data.ByteString as B
33 --
34 -- Original GHC implementation by Bryan O\'Sullivan. Rewritten to use
35 -- UArray by Simon Marlow. Rewritten to support slices and use
36 -- ForeignPtr by David Roundy. Polished and extended by Don Stewart.
37 --
38
39 module Data.ByteString (
40
41         -- * The @ByteString@ type
42         ByteString(..),         -- instances: Eq, Ord, Show, Read, Data, Typeable
43
44         -- * Introducing and eliminating 'ByteString's
45         empty,                  -- :: ByteString
46         packByte,               -- :: Word8   -> ByteString
47         pack,                   -- :: [Word8] -> ByteString
48         unpack,                 -- :: ByteString -> [Word8]
49         packWith,               -- :: (a -> Word8) -> [a] -> ByteString
50         unpackWith,             -- :: (Word8 -> a) -> ByteString -> [a]
51
52         -- * Basic interface
53         cons,                   -- :: Word8 -> ByteString -> ByteString
54         snoc,                   -- :: Word8 -> ByteString -> ByteString
55         null,                   -- :: ByteString -> Bool
56         length,                 -- :: ByteString -> Int
57         head,                   -- :: ByteString -> Word8
58         tail,                   -- :: ByteString -> ByteString
59         last,                   -- :: ByteString -> Word8
60         init,                   -- :: ByteString -> ByteString
61         append,                 -- :: ByteString -> ByteString -> ByteString
62
63         -- * Special ByteStrings
64         inits,                  -- :: ByteString -> [ByteString]
65         tails,                  -- :: ByteString -> [ByteString]
66         elems,                  -- :: ByteString -> [ByteString]
67
68         -- * Transformating ByteStrings
69         map,                    -- :: (Word8 -> Word8) -> ByteString -> ByteString
70         reverse,                -- :: ByteString -> ByteString
71         intersperse,            -- :: Word8 -> ByteString -> ByteString
72         transpose,              -- :: [ByteString] -> [ByteString]
73
74         -- * Reducing 'ByteString's
75         foldl,                  -- :: (a -> Word8 -> a) -> a -> ByteString -> a
76         foldr,                  -- :: (Word8 -> a -> a) -> a -> ByteString -> a
77         foldl1,                 -- :: (Word8 -> Word8 -> Word8) -> ByteString -> Word8
78         foldr1,                 -- :: (Word8 -> Word8 -> Word8) -> ByteString -> Word8
79
80         -- ** Special folds
81         concat,                 -- :: [ByteString] -> ByteString
82         concatMap,              -- :: (Word8 -> ByteString) -> ByteString -> ByteString
83         any,                    -- :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> Bool
84         all,                    -- :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> Bool
85         maximum,                -- :: ByteString -> Word8
86         minimum,                -- :: ByteString -> Word8
87         mapIndexed,             -- :: (Int -> Word8 -> Word8) -> ByteString -> ByteString
88
89         -- * Generating and unfolding ByteStrings
90         replicate,              -- :: Int -> Word8 -> ByteString
91         unfoldrN,               -- :: (Word8 -> Maybe (Word8, Word8)) -> Word8 -> ByteString
92
93         -- * Substrings
94
95         -- ** Breaking strings
96         take,                   -- :: Int -> ByteString -> ByteString
97         drop,                   -- :: Int -> ByteString -> ByteString
98         splitAt,                -- :: Int -> ByteString -> (ByteString, ByteString)
99         takeWhile,              -- :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> ByteString
100         dropWhile,              -- :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> ByteString
101         break,                  -- :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> (ByteString, ByteString)
102         span,                   -- :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> (ByteString, ByteString)
103         spanEnd,                -- :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> (ByteString, ByteString)
104
105         -- ** Breaking and dropping on specific bytes
106         breakByte,              -- :: Word8 -> ByteString -> (ByteString, ByteString)
107         spanByte,               -- :: Word8 -> ByteString -> (ByteString, ByteString)
108         breakFirst,             -- :: Word8 -> ByteString -> Maybe (ByteString,ByteString)
109         breakLast,              -- :: Word8 -> ByteString -> Maybe (ByteString,ByteString)
110
111         -- ** Breaking into many substrings
112         split,                  -- :: Word8 -> ByteString -> [ByteString]
113         splitWith,              -- :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> [ByteString]
114         tokens,                 -- :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> [ByteString]
115         group,                  -- :: ByteString -> [ByteString]
116         groupBy,                -- :: (Word8 -> Word8 -> Bool) -> ByteString -> [ByteString]
117
118         -- ** Joining strings
119         join,                   -- :: ByteString -> [ByteString] -> ByteString
120         joinWithByte,           -- :: Word8 -> ByteString -> ByteString -> ByteString
121
122         -- * Indexing ByteStrings
123         index,                  -- :: ByteString -> Int -> Word8
124         elemIndex,              -- :: Word8 -> ByteString -> Maybe Int
125         elemIndices,            -- :: Word8 -> ByteString -> [Int]
126         elemIndexLast,          -- :: Word8 -> ByteString -> Maybe Int
127         findIndex,              -- :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> Maybe Int
128         findIndices,            -- :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> [Int]
129         count,                  -- :: Word8 -> ByteString -> Int
130
131         -- * Ordered ByteStrings
132         sort,                   -- :: ByteString -> ByteString
133
134         -- * Searching ByteStrings
135
136         -- ** Searching by equality
137         -- | These functions use memchr(3) to efficiently search the ByteString
138
139         elem,                   -- :: Word8 -> ByteString -> Bool
140         notElem,                -- :: Word8 -> ByteString -> Bool
141         filterByte,             -- :: Word8 -> ByteString -> ByteString
142         filterNotByte,          -- :: Word8 -> ByteString -> ByteString
143
144         -- ** Searching with a predicate
145         filter,                 -- :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> ByteString
146         find,                   -- :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> Maybe Word8
147
148         -- ** Prefixes and suffixes
149         -- | These functions use memcmp(3) to efficiently compare substrings
150         isPrefixOf,             -- :: ByteString -> ByteString -> Bool
151         isSuffixOf,             -- :: ByteString -> ByteString -> Bool
152
153         -- ** Search for arbitrary substrings
154         isSubstringOf,          -- :: ByteString -> ByteString -> Bool
155         findSubstring,          -- :: ByteString -> ByteString -> Maybe Int
156         findSubstrings,         -- :: ByteString -> ByteString -> [Int]
157
158         -- * Zipping and unzipping ByteStrings
159         zip,                    -- :: ByteString -> ByteString -> [(Word8,Word8)]
160         zipWith,                -- :: (Word8 -> Word8 -> c) -> ByteString -> ByteString -> [c]
161         unzip,                  -- :: [(Word8,Word8)] -> (ByteString,ByteString)
162
163         -- * Unchecked access
164         unsafeHead,             -- :: ByteString -> Word8
165         unsafeTail,             -- :: ByteString -> ByteString
166         unsafeIndex,            -- :: ByteString -> Int -> Word8
167
168         -- * Low level introduction and elimination
169         generate,               -- :: Int -> (Ptr Word8 -> IO Int) -> IO ByteString
170         create,                 -- :: Int -> (Ptr Word8 -> IO ()) -> ByteString
171         fromForeignPtr,         -- :: ForeignPtr Word8 -> Int -> ByteString
172         toForeignPtr,           -- :: ByteString -> (ForeignPtr Word8, Int, Int)
173         skipIndex,              -- :: ByteString -> Int
174
175         -- ** Packing CStrings and pointers
176         packCString,            -- :: CString -> ByteString
177         packCStringLen,         -- :: CString -> ByteString
178         packMallocCString,      -- :: CString -> ByteString
179
180 #if defined(__GLASGOW_HASKELL__)
181         packCStringFinalizer,   -- :: Ptr Word8 -> Int -> IO () -> IO ByteString
182         packAddress,            -- :: Addr# -> ByteString
183         unsafePackAddress,      -- :: Int -> Addr# -> ByteString
184         unsafeFinalize,         -- :: ByteString -> IO ()
185 #endif
186
187         -- ** Using ByteStrings as CStrings
188         useAsCString,           -- :: ByteString -> (CString -> IO a) -> IO a
189         unsafeUseAsCString,     -- :: ByteString -> (CString -> IO a) -> IO a
190         unsafeUseAsCStringLen,  -- :: ByteString -> (CStringLen -> IO a) -> IO a
191
192         -- ** Copying ByteStrings
193         -- | These functions perform memcpy(3) operations
194         copy,                   -- :: ByteString -> ByteString
195         copyCString,            -- :: CString -> ByteString
196         copyCStringLen,         -- :: CStringLen -> ByteString
197
198         -- * I\/O with @ByteString@s
199
200         -- ** Standard input and output
201
202 #if defined(__GLASGOW_HASKELL__)
203         getLine,                -- :: IO ByteString
204 #endif
205         getContents,            -- :: IO ByteString
206         putStr,                 -- :: ByteString -> IO ()
207         putStrLn,               -- :: ByteString -> IO ()
208
209         -- ** Files
210         readFile,               -- :: FilePath -> IO ByteString
211         writeFile,              -- :: FilePath -> ByteString -> IO ()
212 --      mmapFile,               -- :: FilePath -> IO ByteString
213
214         -- ** I\/O with Handles
215 #if defined(__GLASGOW_HASKELL__)
216         getArgs,                -- :: IO [ByteString]
217         hGetLine,               -- :: Handle -> IO ByteString
218         hGetNonBlocking,        -- :: Handle -> Int -> IO ByteString
219 #endif
220         hGetContents,           -- :: Handle -> IO ByteString
221         hGet,                   -- :: Handle -> Int -> IO ByteString
222         hPut,                   -- :: Handle -> ByteString -> IO ()
223
224         -- * Fusion utilities
225 #if defined(__GLASGOW_HASKELL__)
226         unpackList, -- eek, otherwise it gets thrown away by the simplifier
227 #endif
228
229         noAL, NoAL, loopArr, loopAcc, loopSndAcc,
230         loopU, mapEFL, filterEFL, foldEFL,
231         filterF, mapF
232
233   ) where
234
235 import qualified Prelude as P
236 import Prelude hiding           (reverse,head,tail,last,init,null
237                                 ,length,map,lines,foldl,foldr,unlines
238                                 ,concat,any,take,drop,splitAt,takeWhile
239                                 ,dropWhile,span,break,elem,filter,maximum
240                                 ,minimum,all,concatMap,foldl1,foldr1
241                                 ,readFile,writeFile,replicate
242                                 ,getContents,getLine,putStr,putStrLn
243                                 ,zip,zipWith,unzip,notElem)
244
245 import qualified Data.List as List
246
247 import Data.Char
248 import Data.Word                (Word8)
249 import Data.Maybe               (listToMaybe)
250 import Data.Array               (listArray)
251 import qualified Data.Array as Array ((!))
252
253 -- Control.Exception.bracket not available in yhc or nhc
254 import Control.Exception        (bracket)
255 import Control.Monad            (when)
256
257 import Foreign.C.String         (CString, CStringLen)
258 import Foreign.C.Types          (CSize, CInt)
259 import Foreign.ForeignPtr
260 import Foreign.Marshal.Array
261 import Foreign.Ptr
262 import Foreign.Storable         (Storable(..))
263
264 -- hGetBuf and hPutBuf not available in yhc or nhc
265 import System.IO                (stdin,stdout,hClose,hFileSize
266                                 ,hGetBuf,hPutBuf,openBinaryFile
267                                 ,Handle,IOMode(..))
268
269 #if !defined(__GLASGOW_HASKELL__)
270 import System.IO.Unsafe
271 #endif
272
273 #if defined(__GLASGOW_HASKELL__)
274
275 import Data.Generics            (Data(..), Typeable(..))
276
277 import System.IO                (hGetBufNonBlocking)
278 import System.IO.Error          (isEOFError)
279
280 import Foreign.Marshal          (alloca)
281 import qualified Foreign.Concurrent as FC (newForeignPtr)
282
283 import GHC.Handle
284 import GHC.Prim                 (realWorld#, Addr#, Word#, (+#), writeWord8OffAddr#)
285 import GHC.Base                 (build, unsafeChr)
286 import GHC.Word hiding (Word8)
287 import GHC.Ptr                  (Ptr(..))
288 import GHC.ST                   (ST(..))
289 import GHC.IOBase
290
291 #endif
292
293 -- CFILES stuff is Hugs only
294 {-# CFILES cbits/fpstring.c #-}
295
296 -- -----------------------------------------------------------------------------
297 --
298 -- Useful macros, until we have bang patterns
299 --
300
301 #define STRICT1(f) f a | a `seq` False = undefined
302 #define STRICT2(f) f a b | a `seq` b `seq` False = undefined
303 #define STRICT3(f) f a b c | a `seq` b `seq` c `seq` False = undefined
304 #define STRICT4(f) f a b c d | a `seq` b `seq` c `seq` d `seq` False = undefined
305 #define STRICT5(f) f a b c d e | a `seq` b `seq` c `seq` d `seq` e `seq` False = undefined
306
307 -- -----------------------------------------------------------------------------
308
309 -- | A space-efficient representation of a Word8 vector, supporting many
310 -- efficient operations.  A 'ByteString' contains 8-bit characters only.
311 --
312 -- Instances of Eq, Ord, Read, Show, Data, Typeable
313 --
314 data ByteString = PS {-# UNPACK #-} !(ForeignPtr Word8)
315                      {-# UNPACK #-} !Int
316                      {-# UNPACK #-} !Int
317
318 #if defined(__GLASGOW_HASKELL__)
319     deriving (Data, Typeable)
320 #endif
321
322 instance Eq  ByteString
323     where (==)    = eq
324
325 instance Ord ByteString
326     where compare = compareBytes
327
328 instance Show ByteString where
329     showsPrec p ps r = showsPrec p (unpackWith w2c ps) r
330
331 instance Read ByteString where
332     readsPrec p str = [ (packWith c2w x, y) | (x, y) <- readsPrec p str ]
333
334 {-
335 instance Arbitrary PackedString where
336     arbitrary = P.pack `fmap` arbitrary
337     coarbitrary s = coarbitrary (P.unpack s)
338 -}
339
340 -- | /O(n)/ Equality on the 'ByteString' type.
341 eq :: ByteString -> ByteString -> Bool
342 eq a@(PS p s l) b@(PS p' s' l')
343     | l /= l'            = False    -- short cut on length
344     | p == p' && s == s' = True     -- short cut for the same string
345     | otherwise          = compareBytes a b == EQ
346 {-# INLINE eq #-}
347
348 -- | /O(n)/ 'compareBytes' provides an 'Ordering' for 'ByteStrings' supporting slices. 
349 compareBytes :: ByteString -> ByteString -> Ordering
350 compareBytes (PS x1 s1 l1) (PS x2 s2 l2)
351     | l1 == 0  && l2 == 0               = EQ  -- short cut for empty strings
352     | x1 == x2 && s1 == s2 && l1 == l2  = EQ  -- short cut for the same string
353     | otherwise                         = inlinePerformIO $
354         withForeignPtr x1 $ \p1 ->
355         withForeignPtr x2 $ \p2 -> do
356             i <- memcmp (p1 `plusPtr` s1) (p2 `plusPtr` s2) (min l1 l2)
357             return $ case i `compare` 0 of
358                         EQ  -> l1 `compare` l2
359                         x   -> x
360 {-# INLINE compareBytes #-}
361
362 {-
363 --
364 -- About 4x slower over 32M
365 --
366 compareBytes :: ByteString -> ByteString -> Ordering
367 compareBytes (PS fp1 off1 len1) (PS fp2 off2 len2) = inlinePerformIO $
368     withForeignPtr fp1 $ \p1 ->
369         withForeignPtr fp2 $ \p2 ->
370             cmp (p1 `plusPtr` off1)
371                 (p2 `plusPtr` off2) 0 len1 len2
372
373 cmp :: Ptr Word8 -> Ptr Word8 -> Int -> Int -> Int-> IO Ordering
374 STRICT5(cmp)
375 cmp p1 p2 n len1 len2
376       | n == len1 = if n == len2 then return EQ else return LT
377       | n == len2 = return GT
378       | otherwise = do
379           (a :: Word8) <- peekByteOff p1 n
380           (b :: Word8) <- peekByteOff p2 n
381           case a `compare` b of
382                 EQ -> cmp p1 p2 (n+1) len1 len2
383                 LT -> return LT
384                 GT -> return GT
385 {-# INLINE compareBytes #-}
386 -}
387
388 -- -----------------------------------------------------------------------------
389 -- Introducing and eliminating 'ByteString's
390
391 -- | /O(1)/ The empty 'ByteString'
392 empty :: ByteString
393 empty = inlinePerformIO $ mallocByteString 1 >>= \fp -> return $ PS fp 0 0
394 {-# NOINLINE empty #-}
395
396 -- | /O(1)/ Convert a 'Word8' into a 'ByteString'
397 packByte :: Word8 -> ByteString
398 packByte c = unsafePerformIO $ mallocByteString 2 >>= \fp -> do
399     withForeignPtr fp $ \p -> poke p c
400     return $ PS fp 0 1
401 {-# INLINE packByte #-}
402
403 --
404 -- XXX The unsafePerformIO is critical!
405 --
406 -- Otherwise:
407 --
408 --  packByte 255 `compare` packByte 127
409 --
410 -- is compiled to:
411 --
412 --  case mallocByteString 2 of 
413 --      ForeignPtr f internals -> 
414 --           case writeWord8OffAddr# f 0 255 of _ -> 
415 --           case writeWord8OffAddr# f 0 127 of _ ->
416 --           case eqAddr# f f of 
417 --                  False -> case compare (GHC.Prim.plusAddr# f 0) 
418 --                                        (GHC.Prim.plusAddr# f 0)
419 --
420 --
421
422 -- | /O(n)/ Convert a '[Word8]' into a 'ByteString'. 
423 --
424 -- For applications with large numbers of string literals, pack can be a
425 -- bottleneck. In such cases, consider using packAddress (GHC only).
426 pack :: [Word8] -> ByteString
427
428 #if !defined(__GLASGOW_HASKELL__)
429
430 pack str = create (P.length str) $ \p -> go p str
431     where
432         go _ []     = return ()
433         go p (x:xs) = poke p x >> go (p `plusPtr` 1) xs -- less space than pokeElemOff
434
435 #else /* hack away */
436
437 pack str = create (P.length str) $ \(Ptr p) -> stToIO (go p 0# str)
438     where
439         go _ _ []        = return ()
440         go p i (W8# c:cs) = writeByte p i c >> go p (i +# 1#) cs
441
442         writeByte p i c = ST $ \s# ->
443             case writeWord8OffAddr# p i c s# of s2# -> (# s2#, () #)
444
445 #endif
446
447 -- | /O(n)/ Converts a 'ByteString' to a '[Word8]'.
448 unpack :: ByteString -> [Word8]
449
450 #if !defined(__GLASGOW_HASKELL__)
451
452 unpack (PS _  _ 0) = []
453 unpack (PS ps s l) = inlinePerformIO $ withForeignPtr ps $ \p ->
454         go (p `plusPtr` s) (l - 1) []
455     where
456         STRICT3(go)
457         go p 0 acc = peek p          >>= \e -> return (e : acc)
458         go p n acc = peekByteOff p n >>= \e -> go p (n-1) (e : acc)
459 {-# INLINE unpack #-}
460
461 #else
462
463 unpack ps = build (unpackFoldr ps)
464 {-# INLINE unpack #-}
465
466 unpackList :: ByteString -> [Word8]
467 unpackList (PS fp off len) = withPtr fp $ \p -> do
468     let STRICT3(loop)
469         loop _ (-1) acc = return acc
470         loop q n acc = do
471            a <- peekByteOff q n
472            loop q (n-1) (a : acc)
473     loop (p `plusPtr` off) (len-1) []
474
475 {-# RULES
476 "unpack-list"  [1]  forall p  . unpackFoldr p (:) [] = unpackList p
477  #-}
478
479 unpackFoldr :: ByteString -> (Word8 -> a -> a) -> a -> a
480 unpackFoldr (PS fp off len) f ch = withPtr fp $ \p -> do
481     let STRICT3(loop)
482         loop _ (-1) acc = return acc
483         loop q n    acc = do
484            a <- peekByteOff q n
485            loop q (n-1) (a `f` acc)
486     loop (p `plusPtr` off) (len-1) ch
487 {-# INLINE [0] unpackFoldr #-}
488
489 #endif
490
491 ------------------------------------------------------------------------
492
493 -- | /O(n)/ Convert a '[a]' into a 'ByteString' using some
494 -- conversion function
495 packWith :: (a -> Word8) -> [a] -> ByteString
496 packWith k str = create (P.length str) $ \p -> go p str
497     where
498         STRICT2(go)
499         go _ []     = return ()
500         go p (x:xs) = poke p (k x) >> go (p `plusPtr` 1) xs -- less space than pokeElemOff
501 {-# INLINE packWith #-}
502 {-# SPECIALIZE packWith :: (Char -> Word8) -> [Char] -> ByteString #-}
503
504 -- | /O(n)/ Converts a 'ByteString' to a '[a]', using a conversion function.
505 unpackWith :: (Word8 -> a) -> ByteString -> [a]
506 unpackWith _ (PS _  _ 0) = []
507 unpackWith k (PS ps s l) = inlinePerformIO $ withForeignPtr ps $ \p ->
508         go (p `plusPtr` s) (l - 1) []
509     where
510         STRICT3(go)
511         go p 0 acc = peek p          >>= \e -> return (k e : acc)
512         go p n acc = peekByteOff p n >>= \e -> go p (n-1) (k e : acc)
513 {-# INLINE unpackWith #-}
514 {-# SPECIALIZE unpackWith :: (Word8 -> Char) -> ByteString -> [Char] #-}
515
516 -- ---------------------------------------------------------------------
517 -- Basic interface
518
519 -- | /O(1)/ Test whether a ByteString is empty.
520 null :: ByteString -> Bool
521 null (PS _ _ l) = l == 0
522 {-# INLINE null #-}
523
524 -- | /O(1)/ 'length' returns the length of a ByteString as an 'Int'.
525 length :: ByteString -> Int
526 length (PS _ _ l) = l
527 {-# INLINE length #-}
528
529 -- | /O(n)/ 'cons' is analogous to (:) for lists, but of different
530 -- complexity, as it requires a memcpy.
531 cons :: Word8 -> ByteString -> ByteString
532 cons c (PS x s l) = create (l+1) $ \p -> withForeignPtr x $ \f -> do
533         memcpy (p `plusPtr` 1) (f `plusPtr` s) l
534         poke p c
535 {-# INLINE cons #-}
536
537 -- todo fuse
538
539 -- | /O(n)/ Append a byte to the end of a 'ByteString'
540 snoc :: ByteString -> Word8 -> ByteString
541 snoc (PS x s l) c = create (l+1) $ \p -> withForeignPtr x $ \f -> do
542         memcpy p (f `plusPtr` s) l
543         poke (p `plusPtr` l) c
544 {-# INLINE snoc #-}
545
546 -- todo fuse
547
548 -- | /O(1)/ Extract the first element of a ByteString, which must be non-empty.
549 head :: ByteString -> Word8
550 head ps@(PS x s _)
551     | null ps   = errorEmptyList "head"
552     | otherwise = inlinePerformIO $ withForeignPtr x $ \p -> peekByteOff p s
553 {-# INLINE head #-}
554
555 -- | /O(1)/ Extract the elements after the head of a ByteString, which must be non-empty.
556 tail :: ByteString -> ByteString
557 tail (PS p s l)
558     | l <= 0    = errorEmptyList "tail"
559     | otherwise = PS p (s+1) (l-1)
560 {-# INLINE tail #-}
561
562 -- | /O(1)/ Extract the last element of a ByteString, which must be finite and non-empty.
563 last :: ByteString -> Word8
564 last ps@(PS x s l)
565     | null ps   = errorEmptyList "last"
566     | otherwise = inlinePerformIO $ withForeignPtr x $ \p -> peekByteOff p (s+l-1)
567 {-# INLINE last #-}
568
569 -- | /O(1)/ Return all the elements of a 'ByteString' except the last one.
570 init :: ByteString -> ByteString
571 init (PS p s l)
572     | l <= 0    = errorEmptyList "init"
573     | otherwise = PS p s (l-1)
574 {-# INLINE init #-}
575
576 -- | /O(n)/ Append two ByteStrings
577 append :: ByteString -> ByteString -> ByteString
578 append xs ys | null xs   = ys
579              | null ys   = xs
580              | otherwise = concat [xs,ys]
581 {-# INLINE append #-}
582
583 -- ---------------------------------------------------------------------
584 -- Transformations
585
586 -- | /O(n)/ 'map' @f xs@ is the ByteString obtained by applying @f@ to each
587 -- element of @xs@. This function is subject to array fusion.
588 map :: (Word8 -> Word8) -> ByteString -> ByteString
589 map f = loopArr . loopU (mapEFL f) noAL
590 {-# INLINE map #-}
591
592 -- | /O(n)/ Like 'map', but not fuseable. The benefit is that it is
593 -- slightly faster for one-shot cases.
594 mapF :: (Word8 -> Word8) -> ByteString -> ByteString
595 STRICT2(mapF)
596 mapF f (PS fp s len) = inlinePerformIO $ withForeignPtr fp $ \a -> do
597     np <- mallocByteString (len+1)
598     withForeignPtr np $ \p -> do
599         map_ 0 (a `plusPtr` s) p
600         return (PS np 0 len)
601   where
602     map_ :: Int -> Ptr Word8 -> Ptr Word8 -> IO ()
603     STRICT3(map_)
604     map_ n p1 p2
605        | n >= len = return ()
606        | otherwise = do
607             x <- peekByteOff p1 n
608             pokeByteOff p2 n (f x)
609             map_ (n+1) p1 p2
610 {-# INLINE mapF #-}
611
612 -- | /O(n)/ 'reverse' @xs@ efficiently returns the elements of @xs@ in reverse order.
613 reverse :: ByteString -> ByteString
614 reverse (PS x s l) = create l $ \p -> withForeignPtr x $ \f ->
615         c_reverse p (f `plusPtr` s) l
616
617 {-
618 reverse = pack . P.reverse . unpack
619 -}
620
621 -- | /O(n)/ The 'intersperse' function takes a 'Word8' and a
622 -- 'ByteString' and \`intersperses\' that byte between the elements of
623 -- the 'ByteString'.  It is analogous to the intersperse function on
624 -- Lists.
625 intersperse :: Word8 -> ByteString -> ByteString
626 intersperse c ps@(PS x s l)
627     | length ps < 2  = ps
628     | otherwise      = create (2*l-1) $ \p -> withForeignPtr x $ \f ->
629         c_intersperse p (f `plusPtr` s) l c
630
631 {-
632 intersperse c = pack . List.intersperse c . unpack
633 -}
634
635 -- | The 'transpose' function transposes the rows and columns of its
636 -- 'ByteString' argument.
637 transpose :: [ByteString] -> [ByteString]
638 transpose ps = P.map pack (List.transpose (P.map unpack ps))
639
640 -- ---------------------------------------------------------------------
641 -- Reducing 'ByteString's
642
643 -- | 'foldl', applied to a binary operator, a starting value (typically
644 -- the left-identity of the operator), and a ByteString, reduces the
645 -- ByteString using the binary operator, from left to right.
646 -- This function is subject to array fusion.
647 foldl :: (a -> Word8 -> a) -> a -> ByteString -> a
648 foldl f z = loopAcc . loopU (foldEFL f) z
649 {-# INLINE foldl #-}
650
651 {-
652 --
653 -- About twice as fast with 6.4.1, but not fuseable
654 -- A simple fold . map is enough to make it worth while.
655 --
656 foldl f v (PS x s l) = inlinePerformIO $ withForeignPtr x $ \ptr ->
657         lgo v (ptr `plusPtr` s) (ptr `plusPtr` (s+l))
658     where
659         STRICT3(lgo)
660         lgo z p q | p == q    = return z
661                   | otherwise = do c <- peek p
662                                    lgo (f z c) (p `plusPtr` 1) q
663 -}
664
665 -- | 'foldr', applied to a binary operator, a starting value
666 -- (typically the right-identity of the operator), and a ByteString,
667 -- reduces the ByteString using the binary operator, from right to left.
668 foldr :: (Word8 -> a -> a) -> a -> ByteString -> a
669 foldr k z (PS x s l) = inlinePerformIO $ withForeignPtr x $ \ptr ->
670         go (ptr `plusPtr` s) (ptr `plusPtr` (s+l))
671     where
672         STRICT2(go)
673         go p q | p == q    = return z
674                | otherwise = do c  <- peek p
675                                 ws <- go (p `plusPtr` 1) q
676                                 return $ c `k` ws
677
678 -- | 'foldl1' is a variant of 'foldl' that has no starting value
679 -- argument, and thus must be applied to non-empty 'ByteStrings'.
680 -- This function is subject to array fusion.
681 foldl1 :: (Word8 -> Word8 -> Word8) -> ByteString -> Word8
682 foldl1 f ps
683     | null ps   = errorEmptyList "foldl1"
684     | otherwise = foldl f (unsafeHead ps) (unsafeTail ps)
685
686 -- | 'foldr1' is a variant of 'foldr' that has no starting value argument,
687 -- and thus must be applied to non-empty 'ByteString's
688 foldr1 :: (Word8 -> Word8 -> Word8) -> ByteString -> Word8
689 foldr1 f ps
690     | null ps        = errorEmptyList "foldr1"
691     | otherwise      = foldr f (last ps) (init ps)
692
693 -- ---------------------------------------------------------------------
694 -- Special folds
695
696 -- | /O(n)/ Concatenate a list of ByteStrings.
697 concat :: [ByteString] -> ByteString
698 concat []     = empty
699 concat [ps]   = ps
700 concat xs     = create len $ \ptr -> go xs ptr
701   where len = P.sum . P.map length $ xs
702         STRICT2(go)
703         go []            _   = return ()
704         go (PS p s l:ps) ptr = do
705                 withForeignPtr p $ \fp -> memcpy ptr (fp `plusPtr` s) l
706                 go ps (ptr `plusPtr` l)
707
708 -- | Map a function over a 'ByteString' and concatenate the results
709 concatMap :: (Word8 -> ByteString) -> ByteString -> ByteString
710 concatMap f = foldr (append . f) empty
711
712 -- | /O(n)/ Applied to a predicate and a ByteString, 'any' determines if
713 -- any element of the 'ByteString' satisfies the predicate.
714 any :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> Bool
715 any _ (PS _ _ 0) = False
716 any f (PS x s l) = inlinePerformIO $ withForeignPtr x $ \ptr ->
717         go (ptr `plusPtr` s) (ptr `plusPtr` (s+l))
718     where
719         STRICT2(go)
720         go p q | p == q    = return False
721                | otherwise = do c <- peek p
722                                 if f c then return True
723                                        else go (p `plusPtr` 1) q
724
725 -- todo fuse
726
727 -- | /O(n)/ Applied to a predicate and a 'ByteString', 'all' determines
728 -- if all elements of the 'ByteString' satisfy the predicate.
729 all :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> Bool
730 all _ (PS _ _ 0) = True
731 all f (PS x s l) = inlinePerformIO $ withForeignPtr x $ \ptr ->
732         go (ptr `plusPtr` s) (ptr `plusPtr` (s+l))
733     where
734         STRICT2(go)
735         go p q | p == q     = return True  -- end of list
736                | otherwise  = do c <- peek p
737                                  if f c
738                                     then go (p `plusPtr` 1) q
739                                     else return False
740 -- todo fuse
741
742 -- | /O(n)/ 'maximum' returns the maximum value from a 'ByteString'
743 maximum :: ByteString -> Word8
744 maximum xs@(PS x s l)
745     | null xs   = errorEmptyList "maximum"
746     | otherwise = inlinePerformIO $ withForeignPtr x $ \p ->
747                     return $ c_maximum (p `plusPtr` s) l
748 {-# INLINE maximum #-}
749
750 -- | /O(n)/ 'minimum' returns the minimum value from a 'ByteString'
751 minimum :: ByteString -> Word8
752 minimum xs@(PS x s l)
753     | null xs   = errorEmptyList "minimum"
754     | otherwise = inlinePerformIO $ withForeignPtr x $ \p ->
755                     return $ c_minimum (p `plusPtr` s) l
756 {-# INLINE minimum #-}
757
758 -- fusion is too slow here (10x)
759
760 {-
761 maximum xs@(PS x s l)
762     | null xs   = errorEmptyList "maximum"
763     | otherwise = inlinePerformIO $ withForeignPtr x $ \p -> do
764                         w <- peek p
765                         maximum_ (p `plusPtr` s) 0 l w
766
767 maximum_ :: Ptr Word8 -> Int -> Int -> Word8 -> IO Word8
768 STRICT4(maximum_)
769 maximum_ ptr n m c
770     | n >= m    = return c
771     | otherwise = do w <- peekByteOff ptr n
772                      maximum_ ptr (n+1) m (if w > c then w else c)
773
774 minimum xs@(PS x s l)
775     | null xs   = errorEmptyList "minimum"
776     | otherwise = inlinePerformIO $ withForeignPtr x $ \p -> do
777                         w <- peek p
778                         minimum_ (p `plusPtr` s) 0 l w
779
780 minimum_ :: Ptr Word8 -> Int -> Int -> Word8 -> IO Word8
781 STRICT4(minimum_)
782 minimum_ ptr n m c
783     | n >= m    = return c
784     | otherwise = do w <- peekByteOff ptr n
785                      minimum_ ptr (n+1) m (if w < c then w else c)
786 -}
787
788 -- | /O(n)/ map Word8 functions, provided with the index at each position
789 mapIndexed :: (Int -> Word8 -> Word8) -> ByteString -> ByteString
790 mapIndexed k (PS ps s l) = create l $ \p -> withForeignPtr ps $ \f ->
791     go 0 (f `plusPtr` s) p (f `plusPtr` s `plusPtr` l)
792   where
793     go :: Int -> Ptr Word8 -> Ptr Word8 -> Ptr Word8 -> IO ()
794     STRICT4(go)
795     go n f t p | f == p    = return ()
796                | otherwise = do w <- peek f
797                                 ((poke t) . k n) w
798                                 go (n+1) (f `plusPtr` 1) (t `plusPtr` 1) p
799
800 -- ---------------------------------------------------------------------
801 -- Unfolds and replicates
802
803 -- | /O(n)/ 'replicate' @n x@ is a ByteString of length @n@ with @x@
804 -- the value of every element. The following holds:
805 --
806 -- > replicate w c = unfoldr w (\u -> Just (u,u)) c
807 --
808 -- This implemenation uses @memset(3)@
809 replicate :: Int -> Word8 -> ByteString
810 replicate w c = create w $ \ptr -> memset ptr c (fromIntegral w) >> return ()
811
812 {-
813 -- About 5x slower
814 replicate w c = inlinePerformIO $ generate w $ \ptr -> go ptr w
815     where
816         STRICT2(go)
817         go _   0 = return w
818         go ptr n = poke ptr c >> go (ptr `plusPtr` 1) (n-1)
819 -}
820
821 -- | /O(n)/ The 'unfoldrN' function is analogous to the List \'unfoldr\'.
822 -- 'unfoldrN' builds a ByteString from a seed value.  The function takes
823 -- the element and returns 'Nothing' if it is done producing the
824 -- ByteString or returns 'Just' @(a,b)@, in which case, @a@ is a
825 -- prepending to the ByteString and @b@ is used as the next element in a
826 -- recursive call.
827 --
828 -- To preven unfoldrN having /O(n^2)/ complexity (as prepending a
829 -- character to a ByteString is /O(n)/, this unfoldr requires a maximum
830 -- final size of the ByteString as an argument. 'cons' can then be
831 -- implemented in /O(1)/ (i.e.  a 'poke'), and the unfoldr itself has
832 -- linear complexity. The depth of the recursion is limited to this
833 -- size, but may be less. For lazy, infinite unfoldr, use
834 -- 'Data.List.unfoldr' (from 'Data.List').
835 --
836 -- Examples:
837 --
838 -- > unfoldrN 10 (\x -> Just (x, chr (ord x + 1))) '0' == "0123456789"
839 --
840 -- The following equation connects the depth-limited unfoldr to the List unfoldr:
841 --
842 -- > unfoldrN n == take n $ List.unfoldr
843 unfoldrN :: Int -> (Word8 -> Maybe (Word8, Word8)) -> Word8 -> ByteString
844 unfoldrN i f w = inlinePerformIO $ generate i $ \p -> go p w 0
845     where
846         STRICT3(go)
847         go q c n | n == i    = return n      -- stop if we reach `i'
848                  | otherwise = case f c of
849                                    Nothing        -> return n
850                                    Just (a,new_c) -> do
851                                         poke q a
852                                         go (q `plusPtr` 1) new_c (n+1)
853
854 -- ---------------------------------------------------------------------
855 -- Substrings
856
857 -- | /O(1)/ 'take' @n@, applied to a ByteString @xs@, returns the prefix
858 -- of @xs@ of length @n@, or @xs@ itself if @n > 'length' xs@.
859 take :: Int -> ByteString -> ByteString
860 take n ps@(PS x s l)
861     | n < 0     = empty
862     | n >= l    = ps
863     | otherwise = PS x s n
864 {-# INLINE take #-}
865
866 -- | /O(1)/ 'drop' @n xs@ returns the suffix of @xs@ after the first @n@
867 -- elements, or @[]@ if @n > 'length' xs@.
868 drop  :: Int -> ByteString -> ByteString
869 drop n ps@(PS x s l)
870     | n <= 0    = ps
871     | n >  l    = empty
872     | otherwise = PS x (s+n) (l-n)
873 {-# INLINE drop #-}
874
875 -- | /O(1)/ 'splitAt' @n xs@ is equivalent to @('take' n xs, 'drop' n xs)@.
876 splitAt :: Int -> ByteString -> (ByteString, ByteString)
877 splitAt  n ps  = (take n ps, drop n ps)
878 {-# INLINE splitAt #-}
879
880 -- | 'takeWhile', applied to a predicate @p@ and a ByteString @xs@,
881 -- returns the longest prefix (possibly empty) of @xs@ of elements that
882 -- satisfy @p@.
883 takeWhile :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> ByteString
884 takeWhile f ps = take (findIndexOrEnd (not . f) ps) ps
885 {-# INLINE takeWhile #-}
886
887 -- | 'dropWhile' @p xs@ returns the suffix remaining after 'takeWhile' @p xs@.
888 dropWhile :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> ByteString
889 dropWhile f ps = drop (findIndexOrEnd (not . f) ps) ps
890 {-# INLINE dropWhile #-}
891
892 -- | 'break' @p@ is equivalent to @'span' ('not' . p)@.
893 break :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> (ByteString, ByteString)
894 break p ps = case findIndexOrEnd p ps of n -> (take n ps, drop n ps)
895 {-# INLINE break #-}
896
897 -- | 'breakByte' breaks its ByteString argument at the first occurence
898 -- of the specified byte. It is more efficient than 'break' as it is
899 -- implemented with @memchr(3)@. I.e.
900 -- 
901 -- > break (=='c') "abcd" == breakByte 'c' "abcd"
902 --
903 breakByte :: Word8 -> ByteString -> (ByteString, ByteString)
904 breakByte c p = case elemIndex c p of
905     Nothing -> (p,empty)
906     Just n  -> (take n p, drop n p)
907 {-# INLINE breakByte #-}
908
909 -- | 'spanByte' breaks its ByteString argument at the first
910 -- occurence of a byte other than its argument. It is more efficient
911 -- than 'span (==)'
912 --
913 -- > span  (=='c') "abcd" == spanByte 'c' "abcd"
914 --
915 spanByte :: Word8 -> ByteString -> (ByteString, ByteString)
916 spanByte c ps@(PS x s l) = inlinePerformIO $ withForeignPtr x $ \p ->
917     go (p `plusPtr` s) 0
918   where
919     STRICT2(go)
920     go p i | i >= l    = return (ps, empty)
921            | otherwise = do c' <- peekByteOff p i
922                             if c /= c'
923                                 then return (take i ps, drop i ps)
924                                 else go p (i+1)
925 {-# INLINE spanByte #-}
926
927 -- | /O(n)/ 'breakFirst' breaks the given ByteString on the first
928 -- occurence of @w@. It behaves like 'break', except the delimiter is
929 -- not returned, and @Nothing@ is returned if the delimiter is not in
930 -- the ByteString. I.e.
931 --
932 -- > breakFirst 'b' "aabbcc" == Just ("aa","bcc")
933 --
934 -- > breakFirst c xs ==
935 -- > let (x,y) = break (== c) xs 
936 -- > in if null y then Nothing else Just (x, drop 1 y))
937 --
938 breakFirst :: Word8 -> ByteString -> Maybe (ByteString,ByteString)
939 breakFirst c p = case elemIndex c p of
940    Nothing -> Nothing
941    Just n -> Just (take n p, drop (n+1) p)
942 {-# INLINE breakFirst #-}
943
944 -- | /O(n)/ 'breakLast' behaves like breakFirst, but from the end of the
945 -- ByteString.
946 --
947 -- > breakLast ('b') (pack "aabbcc") == Just ("aab","cc")
948 --
949 -- and the following are equivalent:
950 --
951 -- > breakLast 'c' "abcdef"
952 -- > let (x,y) = break (=='c') (reverse "abcdef") 
953 -- > in if null x then Nothing else Just (reverse (drop 1 y), reverse x)
954 --
955 breakLast :: Word8 -> ByteString -> Maybe (ByteString,ByteString)
956 breakLast c p = case elemIndexLast c p of
957     Nothing -> Nothing
958     Just n -> Just (take n p, drop (n+1) p)
959 {-# INLINE breakLast #-}
960
961 -- | 'span' @p xs@ breaks the ByteString into two segments. It is
962 -- equivalent to @('takeWhile' p xs, 'dropWhile' p xs)@
963 span :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> (ByteString, ByteString)
964 span p ps = break (not . p) ps
965 {-# INLINE span #-}
966
967 -- | 'spanEnd' behaves like 'span' but from the end of the 'ByteString'.
968 -- We have
969 --
970 -- > spanEnd (not.isSpace) "x y z" == ("x y ","z")
971 --
972 -- and
973 --
974 -- > spanEnd (not . isSpace) ps
975 -- >    == 
976 -- > let (x,y) = span (not.isSpace) (reverse ps) in (reverse y, reverse x) 
977 --
978 spanEnd :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> (ByteString, ByteString)
979 spanEnd  p ps = splitAt (findFromEndUntil (not.p) ps) ps
980
981 -- | /O(n)/ Splits a 'ByteString' into components delimited by
982 -- separators, where the predicate returns True for a separator element.
983 -- The resulting components do not contain the separators.  Two adjacent
984 -- separators result in an empty component in the output.  eg.
985 --
986 -- > splitWith (=='a') "aabbaca" == ["","","bb","c",""]
987 -- > splitWith (=='a') []        == []
988 --
989 splitWith :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> [ByteString]
990
991 #if defined(__GLASGOW_HASKELL__)
992 splitWith _pred (PS _  _   0) = []
993 splitWith pred_ (PS fp off len) = splitWith' pred# off len fp
994   where pred# c# = pred_ (W8# c#)
995
996         splitWith' pred' off' len' fp' = withPtr fp $ \p ->
997             splitLoop pred' p 0 off' len' fp'
998
999         splitLoop :: (Word# -> Bool)
1000                   -> Ptr Word8
1001                   -> Int -> Int -> Int
1002                   -> ForeignPtr Word8
1003                   -> IO [ByteString]
1004
1005         splitLoop pred' p idx' off' len' fp'
1006             | pred' `seq` p `seq` idx' `seq` off' `seq` len' `seq` fp' `seq` False = undefined
1007             | idx' >= len'  = return [PS fp' off' idx']
1008             | otherwise = do
1009                 w <- peekElemOff p (off'+idx')
1010                 if pred' (case w of W8# w# -> w#)
1011                    then return (PS fp' off' idx' :
1012                               splitWith' pred' (off'+idx'+1) (len'-idx'-1) fp')
1013                    else splitLoop pred' p (idx'+1) off' len' fp'
1014 {-# INLINE splitWith #-}
1015
1016 #else
1017 splitWith _ (PS _ _ 0) = []
1018 splitWith p ps = splitWith' p ps
1019     where
1020         STRICT2(splitWith')
1021         splitWith' q qs = if null rest then [chunk]
1022                                        else chunk : splitWith' q (unsafeTail rest)
1023             where (chunk,rest) = break q qs
1024 #endif
1025
1026 -- | /O(n)/ Break a 'ByteString' into pieces separated by the byte
1027 -- argument, consuming the delimiter. I.e.
1028 --
1029 -- > split '\n' "a\nb\nd\ne" == ["a","b","d","e"]
1030 -- > split 'a'  "aXaXaXa"    == ["","X","X","X"]
1031 -- > split 'x'  "x"          == ["",""]
1032 -- 
1033 -- and
1034 --
1035 -- > join [c] . split c == id
1036 -- > split == splitWith . (==)
1037 -- 
1038 -- As for all splitting functions in this library, this function does
1039 -- not copy the substrings, it just constructs new 'ByteStrings' that
1040 -- are slices of the original.
1041 --
1042 split :: Word8 -> ByteString -> [ByteString]
1043 split _ (PS _ _ 0) = []
1044 split w (PS x s l) = inlinePerformIO $ withForeignPtr x $ \p -> do
1045     let ptr = p `plusPtr` s
1046
1047         STRICT1(loop)
1048         loop n = do
1049             let q = memchr (ptr `plusPtr` n) w (fromIntegral (l-n))
1050             if q == nullPtr
1051                 then return [PS x (s+n) (l-n)]
1052                 else do let i = q `minusPtr` ptr
1053                         ls <- loop (i+1)
1054                         return $! PS x (s+n) (i-n) : ls
1055     loop 0
1056 {-# INLINE split #-}
1057
1058 {-
1059 -- slower. but stays inside Haskell.
1060 split _ (PS _  _   0) = []
1061 split (W8# w#) (PS fp off len) = splitWith' off len fp
1062     where
1063         splitWith' off' len' fp' = withPtr fp $ \p ->
1064             splitLoop p 0 off' len' fp'
1065
1066         splitLoop :: Ptr Word8
1067                   -> Int -> Int -> Int
1068                   -> ForeignPtr Word8
1069                   -> IO [ByteString]
1070
1071         STRICT5(splitLoop)
1072         splitLoop p idx' off' len' fp'
1073             | p `seq` idx' `seq` off' `seq` len' `seq` fp' `seq` False = undefined
1074             | idx' >= len'  = return [PS fp' off' idx']
1075             | otherwise = do
1076                 (W8# x#) <- peekElemOff p (off'+idx')
1077                 if word2Int# w# ==# word2Int# x#
1078                    then return (PS fp' off' idx' :
1079                               splitWith' (off'+idx'+1) (len'-idx'-1) fp')
1080                    else splitLoop p (idx'+1) off' len' fp'
1081 -}
1082
1083 -- | Like 'splitWith', except that sequences of adjacent separators are
1084 -- treated as a single separator. eg.
1085 -- 
1086 -- > tokens (=='a') "aabbaca" == ["bb","c"]
1087 --
1088 tokens :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> [ByteString]
1089 tokens f = P.filter (not.null) . splitWith f
1090
1091 -- | The 'group' function takes a ByteString and returns a list of
1092 -- ByteStrings such that the concatenation of the result is equal to the
1093 -- argument.  Moreover, each sublist in the result contains only equal
1094 -- elements.  For example,
1095 --
1096 -- > group "Mississippi" = ["M","i","ss","i","ss","i","pp","i"]
1097 --
1098 -- It is a special case of 'groupBy', which allows the programmer to
1099 -- supply their own equality test. It is about 40% faster than 
1100 -- /groupBy (==)/
1101 group :: ByteString -> [ByteString]
1102 group xs
1103     | null xs   = []
1104     | otherwise = ys : group zs
1105     where
1106         (ys, zs) = spanByte (unsafeHead xs) xs
1107
1108 -- | The 'groupBy' function is the non-overloaded version of 'group'.
1109 groupBy :: (Word8 -> Word8 -> Bool) -> ByteString -> [ByteString]
1110 groupBy k xs
1111     | null xs   = []
1112     | otherwise = take n xs : groupBy k (drop n xs)
1113     where
1114         n = 1 + findIndexOrEnd (not . k (unsafeHead xs)) (unsafeTail xs)
1115
1116 -- | /O(n)/ The 'join' function takes a 'ByteString' and a list of
1117 -- 'ByteString's and concatenates the list after interspersing the first
1118 -- argument between each element of the list.
1119 join :: ByteString -> [ByteString] -> ByteString
1120 join filler pss = concat (splice pss)
1121     where
1122         splice []  = []
1123         splice [x] = [x]
1124         splice (x:y:xs) = x:filler:splice (y:xs)
1125
1126 --
1127 -- | /O(n)/ joinWithByte. An efficient way to join to two ByteStrings
1128 -- with a char. Around 4 times faster than the generalised join.
1129 --
1130 joinWithByte :: Word8 -> ByteString -> ByteString -> ByteString
1131 joinWithByte c f@(PS ffp s l) g@(PS fgp t m) = create len $ \ptr ->
1132     withForeignPtr ffp $ \fp ->
1133     withForeignPtr fgp $ \gp -> do
1134         memcpy ptr (fp `plusPtr` s) l
1135         poke (ptr `plusPtr` l) c
1136         memcpy (ptr `plusPtr` (l + 1)) (gp `plusPtr` t) m
1137     where
1138       len = length f + length g + 1
1139 {-# INLINE joinWithByte #-}
1140
1141 -- ---------------------------------------------------------------------
1142 -- Indexing ByteStrings
1143
1144 -- | /O(1)/ 'ByteString' index (subscript) operator, starting from 0.
1145 index :: ByteString -> Int -> Word8
1146 index ps n
1147     | n < 0          = error $ "ByteString.indexWord8: negative index: " ++ show n
1148     | n >= length ps = error $ "ByteString.indexWord8: index too large: " ++ show n
1149                                 ++ ", length = " ++ show (length ps)
1150     | otherwise      = ps `unsafeIndex` n
1151 {-# INLINE index #-}
1152
1153 -- | /O(n)/ The 'elemIndex' function returns the index of the first
1154 -- element in the given 'ByteString' which is equal to the query
1155 -- element, or 'Nothing' if there is no such element. 
1156 -- This implementation uses memchr(3).
1157 elemIndex :: Word8 -> ByteString -> Maybe Int
1158 elemIndex c (PS x s l) = inlinePerformIO $ withForeignPtr x $ \p -> do
1159     let p' = p `plusPtr` s
1160         q  = memchr p' c (fromIntegral l)
1161     return $ if q == nullPtr then Nothing else Just $! q `minusPtr` p'
1162 {-# INLINE elemIndex #-}
1163
1164 -- | /O(n)/ The 'elemIndexLast' function returns the last index of the
1165 -- element in the given 'ByteString' which is equal to the query
1166 -- element, or 'Nothing' if there is no such element. The following
1167 -- holds:
1168 --
1169 -- > elemIndexLast c xs == 
1170 -- > (-) (length xs - 1) `fmap` elemIndex c (reverse xs)
1171 --
1172 elemIndexLast :: Word8 -> ByteString -> Maybe Int
1173 elemIndexLast ch (PS x s l) = inlinePerformIO $ withForeignPtr x $ \p ->
1174     go (p `plusPtr` s) (l-1)
1175   where
1176     STRICT2(go)
1177     go p i | i < 0     = return Nothing
1178            | otherwise = do ch' <- peekByteOff p i
1179                             if ch == ch'
1180                                 then return $ Just i
1181                                 else go p (i-1)
1182 {-# INLINE elemIndexLast #-}
1183
1184 -- | /O(n)/ The 'elemIndices' function extends 'elemIndex', by returning
1185 -- the indices of all elements equal to the query element, in ascending order.
1186 -- This implementation uses memchr(3).
1187 elemIndices :: Word8 -> ByteString -> [Int]
1188 elemIndices w (PS x s l) = inlinePerformIO $ withForeignPtr x $ \p -> do
1189     let ptr = p `plusPtr` s
1190
1191         STRICT1(loop)
1192         loop n = do
1193                 let q = memchr (ptr `plusPtr` n) w (fromIntegral (l - n))
1194                 if q == nullPtr
1195                     then return []
1196                     else do let i = q `minusPtr` ptr
1197                             ls <- loop (i+1)
1198                             return $! i:ls
1199     loop 0
1200
1201 {-
1202 -- much slower
1203 elemIndices :: Word8 -> ByteString -> [Int]
1204 elemIndices c ps = loop 0 ps
1205    where STRICT2(loop)
1206          loop _ ps' | null ps'            = []
1207          loop n ps' | c == unsafeHead ps' = n : loop (n+1) (unsafeTail ps')
1208                     | otherwise           = loop (n+1) (unsafeTail ps')
1209 -}
1210
1211 -- | count returns the number of times its argument appears in the ByteString
1212 --
1213 -- > count = length . elemIndices
1214 --
1215 -- But more efficiently than using length on the intermediate list.
1216 count :: Word8 -> ByteString -> Int
1217 count w (PS x s m) = inlinePerformIO $ withForeignPtr x $ \p ->
1218     return $ c_count (p `plusPtr` s) (fromIntegral m) w
1219 {-# INLINE count #-}
1220
1221 {-
1222 --
1223 -- around 30% slower
1224 --
1225 count w (PS x s m) = inlinePerformIO $ withForeignPtr x $ \p ->
1226      go (p `plusPtr` s) (fromIntegral m) 0
1227     where
1228         go :: Ptr Word8 -> CSize -> Int -> IO Int
1229         STRICT3(go)
1230         go p l i = do
1231             let q = memchr p w l
1232             if q == nullPtr
1233                 then return i
1234                 else do let k = fromIntegral $ q `minusPtr` p
1235                         go (q `plusPtr` 1) (l-k-1) (i+1)
1236 -}
1237
1238 -- | The 'findIndex' function takes a predicate and a 'ByteString' and
1239 -- returns the index of the first element in the ByteString
1240 -- satisfying the predicate.
1241 findIndex :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> Maybe Int
1242 findIndex k ps@(PS x s l)
1243     | null ps   = Nothing
1244     | otherwise = inlinePerformIO $ withForeignPtr x $ \f -> go (f `plusPtr` s) 0
1245   where
1246     STRICT2(go)
1247     go ptr n | n >= l    = return Nothing
1248              | otherwise = do w <- peek ptr
1249                               if k w
1250                                 then return (Just n)
1251                                 else go (ptr `plusPtr` 1) (n+1)
1252 {-# INLINE findIndex #-}
1253
1254 -- | The 'findIndices' function extends 'findIndex', by returning the
1255 -- indices of all elements satisfying the predicate, in ascending order.
1256 findIndices :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> [Int]
1257 findIndices p ps = loop 0 ps
1258    where
1259      STRICT2(loop)
1260      loop n qs | null qs           = []
1261                | p (unsafeHead qs) = n : loop (n+1) (unsafeTail qs)
1262                | otherwise         =     loop (n+1) (unsafeTail qs)
1263
1264 -- ---------------------------------------------------------------------
1265 -- Searching ByteStrings
1266
1267 -- | /O(n)/ 'elem' is the 'ByteString' membership predicate.
1268 elem :: Word8 -> ByteString -> Bool
1269 elem c ps = case elemIndex c ps of Nothing -> False ; _ -> True
1270 {-# INLINE elem #-}
1271
1272 -- | /O(n)/ 'notElem' is the inverse of 'elem'
1273 notElem :: Word8 -> ByteString -> Bool
1274 notElem c ps = not (elem c ps)
1275 {-# INLINE notElem #-}
1276
1277 -- | /O(n)/ 'filter', applied to a predicate and a ByteString,
1278 -- returns a ByteString containing those characters that satisfy the
1279 -- predicate. This function is subject to array fusion.
1280 filter :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> ByteString
1281 filter p  = loopArr . loopU (filterEFL p) noAL
1282 {-# INLINE filter #-}
1283
1284 -- | /O(n)/ 'filterF' is a non-fuseable version of filter, that may be
1285 -- around 2x faster for some one-shot applications.
1286 filterF :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> ByteString
1287 filterF k ps@(PS x s l)
1288     | null ps   = ps
1289     | otherwise = inlinePerformIO $ generate l $ \p -> withForeignPtr x $ \f -> do
1290         t <- go (f `plusPtr` s) p (f `plusPtr` (s + l))
1291         return (t `minusPtr` p) -- actual length
1292     where
1293         STRICT3(go)
1294         go f t end | f == end  = return t
1295                    | otherwise = do
1296                         w <- peek f
1297                         if k w
1298                             then poke t w >> go (f `plusPtr` 1) (t `plusPtr` 1) end
1299                             else             go (f `plusPtr` 1) t               end
1300 {-# INLINE filterF #-}
1301
1302 --
1303 -- | /O(n)/ A first order equivalent of /filter . (==)/, for the common
1304 -- case of filtering a single byte. It is more efficient to use
1305 -- /filterByte/ in this case.
1306 --
1307 -- > filterByte == filter . (==)
1308 --
1309 -- filterByte is around 10x faster, and uses much less space, than its
1310 -- filter equivalent
1311 filterByte :: Word8 -> ByteString -> ByteString
1312 filterByte w ps = replicate (count w ps) w
1313 {-# INLINE filterByte #-}
1314
1315 --
1316 -- | /O(n)/ A first order equivalent of /filter . (\/=)/, for the common
1317 -- case of filtering a single byte out of a list. It is more efficient
1318 -- to use /filterNotByte/ in this case.
1319 --
1320 -- > filterNotByte == filter . (/=)
1321 --
1322 -- filterNotByte is around 2x faster than its filter equivalent.
1323 filterNotByte :: Word8 -> ByteString -> ByteString
1324 filterNotByte w = filterF (/= w)
1325 {-# INLINE filterNotByte #-}
1326
1327 -- | /O(n)/ The 'find' function takes a predicate and a ByteString,
1328 -- and returns the first element in matching the predicate, or 'Nothing'
1329 -- if there is no such element.
1330 --
1331 -- > find f p = case findIndex f p of Just n -> Just (p ! n) ; _ -> Nothing
1332 --
1333 find :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> Maybe Word8
1334 find f p = case findIndex f p of
1335                     Just n -> Just (p `unsafeIndex` n)
1336                     _      -> Nothing
1337 {-# INLINE find #-}
1338
1339 {-
1340 --
1341 -- fuseable, but we don't want to walk the whole array.
1342 -- 
1343 find k = foldl findEFL Nothing
1344     where findEFL a@(Just _) _ = a
1345           findEFL _          c | k c       = Just c
1346                                | otherwise = Nothing
1347 -}
1348
1349 -- ---------------------------------------------------------------------
1350 -- Searching for substrings
1351
1352 -- | /O(n)/ The 'isPrefixOf' function takes two ByteStrings and returns 'True'
1353 -- iff the first is a prefix of the second.
1354 isPrefixOf :: ByteString -> ByteString -> Bool
1355 isPrefixOf (PS x1 s1 l1) (PS x2 s2 l2)
1356     | l1 == 0   = True
1357     | l2 < l1   = False
1358     | otherwise = inlinePerformIO $ withForeignPtr x1 $ \p1 ->
1359         withForeignPtr x2 $ \p2 -> do
1360             i <- memcmp (p1 `plusPtr` s1) (p2 `plusPtr` s2) l1
1361             return (i == 0)
1362
1363 -- | /O(n)/ The 'isSuffixOf' function takes two ByteStrings and returns 'True'
1364 -- iff the first is a suffix of the second.
1365 -- 
1366 -- The following holds:
1367 --
1368 -- > isSuffixOf x y == reverse x `isPrefixOf` reverse y
1369 --
1370 -- However, the real implemenation uses memcmp to compare the end of the
1371 -- string only, with no reverse required..
1372 isSuffixOf :: ByteString -> ByteString -> Bool
1373 isSuffixOf (PS x1 s1 l1) (PS x2 s2 l2)
1374     | l1 == 0   = True
1375     | l2 < l1   = False
1376     | otherwise = inlinePerformIO $ withForeignPtr x1 $ \p1 ->
1377         withForeignPtr x2 $ \p2 -> do
1378             i <- memcmp (p1 `plusPtr` s1) (p2 `plusPtr` s2 `plusPtr` (l2 - l1)) l1
1379             return (i == 0)
1380
1381 -- | Check whether one string is a substring of another. @isSubstringOf
1382 -- p s@ is equivalent to @not (null (findSubstrings p s))@.
1383 isSubstringOf :: ByteString -- ^ String to search for.
1384               -> ByteString -- ^ String to search in.
1385               -> Bool
1386 isSubstringOf p s = not $ P.null $ findSubstrings p s
1387
1388 -- | Get the first index of a substring in another string,
1389 --   or 'Nothing' if the string is not found.
1390 --   @findSubstring p s@ is equivalent to @listToMaybe (findSubstrings p s)@.
1391 findSubstring :: ByteString -- ^ String to search for.
1392               -> ByteString -- ^ String to seach in.
1393               -> Maybe Int
1394 findSubstring = (listToMaybe .) . findSubstrings
1395
1396 -- | Find the indexes of all (possibly overlapping) occurances of a
1397 -- substring in a string.  This function uses the Knuth-Morris-Pratt
1398 -- string matching algorithm.
1399 findSubstrings :: ByteString -- ^ String to search for.
1400                -> ByteString -- ^ String to seach in.
1401                -> [Int]
1402
1403 findSubstrings pat@(PS _ _ m) str@(PS _ _ n) = search 0 0
1404   where
1405       patc x = pat `unsafeIndex` x
1406       strc x = str `unsafeIndex` x
1407
1408       -- maybe we should make kmpNext a UArray before using it in search?
1409       kmpNext = listArray (0,m) (-1:kmpNextL pat (-1))
1410       kmpNextL p _ | null p = []
1411       kmpNextL p j = let j' = next (unsafeHead p) j + 1
1412                          ps = unsafeTail p
1413                          x = if not (null ps) && unsafeHead ps == patc j'
1414                                 then kmpNext Array.! j' else j'
1415                         in x:kmpNextL ps j'
1416       search i j = match ++ rest -- i: position in string, j: position in pattern
1417         where match = if j == m then [(i - j)] else []
1418               rest = if i == n then [] else search (i+1) (next (strc i) j + 1)
1419       next c j | j >= 0 && (j == m || c /= patc j) = next c (kmpNext Array.! j)
1420                | otherwise = j
1421
1422 -- ---------------------------------------------------------------------
1423 -- Zipping
1424
1425 -- | /O(n)/ 'zip' takes two ByteStrings and returns a list of
1426 -- corresponding pairs of bytes. If one input ByteString is short,
1427 -- excess elements of the longer ByteString are discarded. This is
1428 -- equivalent to a pair of 'unpack' operations.
1429 zip :: ByteString -> ByteString -> [(Word8,Word8)]
1430 zip ps qs
1431     | null ps || null qs = []
1432     | otherwise = (unsafeHead ps, unsafeHead qs) : zip (unsafeTail ps) (unsafeTail qs)
1433
1434 -- | 'zipWith' generalises 'zip' by zipping with the function given as
1435 -- the first argument, instead of a tupling function.  For example,
1436 -- @'zipWith' (+)@ is applied to two ByteStrings to produce the list of
1437 -- corresponding sums.
1438 zipWith :: (Word8 -> Word8 -> a) -> ByteString -> ByteString -> [a]
1439 zipWith f ps qs
1440     | null ps || null qs = []
1441     | otherwise = f (unsafeHead ps) (unsafeHead qs) : zipWith f (unsafeTail ps) (unsafeTail qs)
1442
1443 -- | /O(n)/ 'unzip' transforms a list of pairs of bytes into a pair of
1444 -- ByteStrings. Note that this performs two 'pack' operations.
1445 unzip :: [(Word8,Word8)] -> (ByteString,ByteString)
1446 unzip ls = (pack (P.map fst ls), pack (P.map snd ls))
1447 {-# INLINE unzip #-}
1448
1449 -- ---------------------------------------------------------------------
1450 -- Special lists
1451
1452 -- | /O(n)/ Return all initial segments of the given 'ByteString', shortest first.
1453 inits :: ByteString -> [ByteString]
1454 inits (PS x s l) = [PS x s n | n <- [0..l]]
1455
1456 -- | /O(n)/ Return all final segments of the given 'ByteString', longest first.
1457 tails :: ByteString -> [ByteString]
1458 tails p | null p    = [empty]
1459         | otherwise = p : tails (unsafeTail p)
1460
1461 -- less efficent spacewise: tails (PS x s l) = [PS x (s+n) (l-n) | n <- [0..l]]
1462
1463 -- | /O(n)/ breaks a ByteString to a list of ByteStrings, one byte each.
1464 elems :: ByteString -> [ByteString]
1465 elems (PS _ _ 0) = []
1466 elems (PS x s l) = (PS x s 1:elems (PS x (s+1) (l-1)))
1467 {-# INLINE elems #-}
1468
1469 -- ---------------------------------------------------------------------
1470 -- ** Ordered 'ByteString's
1471
1472 -- | /O(n)/ Sort a ByteString efficiently, using counting sort.
1473 sort :: ByteString -> ByteString
1474 sort (PS input s l) = create l $ \p -> allocaArray 256 $ \arr -> do
1475
1476     memset (castPtr arr) 0 (256 * fromIntegral (sizeOf (undefined :: CSize)))
1477     withForeignPtr input (\x -> countEach arr (x `plusPtr` s) l)
1478
1479     let STRICT2(go)
1480         go 256 _   = return ()
1481         go i   ptr = do n <- peekElemOff arr i
1482                         when (n /= 0) $ memset ptr (fromIntegral i) n >> return ()
1483                         go (i + 1) (ptr `plusPtr` (fromIntegral n))
1484     go 0 p
1485
1486 -- "countEach counts str l" counts the number of occurences of each Word8 in
1487 -- str, and stores the result in counts.
1488 countEach :: Ptr CSize -> Ptr Word8 -> Int -> IO ()
1489 STRICT3(countEach)
1490 countEach counts str l = go 0
1491  where
1492     STRICT1(go)
1493     go i | i == l    = return ()
1494          | otherwise = do k <- fromIntegral `fmap` peekElemOff str i
1495                           x <- peekElemOff counts k
1496                           pokeElemOff counts k (x + 1)
1497                           go (i + 1)
1498
1499 {-
1500 sort :: ByteString -> ByteString
1501 sort (PS x s l) = create l $ \p -> withForeignPtr x $ \f -> do
1502         memcpy p (f `plusPtr` s) l
1503         c_qsort p l -- inplace
1504 -}
1505
1506 {-
1507 sort = pack . List.sort . unpack
1508 -}
1509
1510 -- | The 'sortBy' function is the non-overloaded version of 'sort'.
1511 --
1512 -- Try some linear sorts: radix, counting
1513 -- Or mergesort.
1514 --
1515 -- sortBy :: (Word8 -> Word8 -> Ordering) -> ByteString -> ByteString
1516 -- sortBy f ps = undefined
1517
1518 -- ---------------------------------------------------------------------
1519 --
1520 -- Extensions to the basic interface
1521 --
1522
1523 -- | A variety of 'head' for non-empty ByteStrings. 'unsafeHead' omits the
1524 -- check for the empty case, so there is an obligation on the programmer
1525 -- to provide a proof that the ByteString is non-empty.
1526 unsafeHead :: ByteString -> Word8
1527 unsafeHead (PS x s _) = inlinePerformIO $ withForeignPtr x $ \p -> peekByteOff p s
1528 {-# INLINE unsafeHead #-}
1529
1530 -- | A variety of 'tail' for non-empty ByteStrings. 'unsafeTail' omits the
1531 -- check for the empty case. As with 'unsafeHead', the programmer must
1532 -- provide a separate proof that the ByteString is non-empty.
1533 unsafeTail :: ByteString -> ByteString
1534 unsafeTail (PS ps s l) = PS ps (s+1) (l-1)
1535 {-# INLINE unsafeTail #-}
1536
1537 -- | Unsafe 'ByteString' index (subscript) operator, starting from 0, returning a 'Word8'
1538 -- This omits the bounds check, which means there is an accompanying
1539 -- obligation on the programmer to ensure the bounds are checked in some
1540 -- other way.
1541 unsafeIndex :: ByteString -> Int -> Word8
1542 unsafeIndex (PS x s _) i = inlinePerformIO $ withForeignPtr x $ \p -> peekByteOff p (s+i)
1543 {-# INLINE unsafeIndex #-}
1544
1545 -- ---------------------------------------------------------------------
1546 -- Low level constructors
1547
1548 #if defined(__GLASGOW_HASKELL__)
1549 -- | /O(n)/ Pack a null-terminated sequence of bytes, pointed to by an
1550 -- Addr\# (an arbitrary machine address assumed to point outside the
1551 -- garbage-collected heap) into a @ByteString@. A much faster way to
1552 -- create an Addr\# is with an unboxed string literal, than to pack a
1553 -- boxed string. A unboxed string literal is compiled to a static @char
1554 -- []@ by GHC. Establishing the length of the string requires a call to
1555 -- @strlen(3)@, so the Addr# must point to a null-terminated buffer (as
1556 -- is the case with "string"# literals in GHC). Use 'unsafePackAddress'
1557 -- if you know the length of the string statically.
1558 --
1559 -- An example:
1560 --
1561 -- > literalFS = packAddress "literal"#
1562 --
1563 packAddress :: Addr# -> ByteString
1564 packAddress addr# = inlinePerformIO $ do
1565     p <- newForeignPtr_ cstr
1566     return $ PS p 0 (fromIntegral $ c_strlen cstr)
1567   where
1568     cstr = Ptr addr#
1569 {-# INLINE packAddress #-}
1570
1571 -- | /O(1)/ 'unsafePackAddress' provides constant-time construction of
1572 -- 'ByteStrings' -- which is ideal for string literals. It packs a
1573 -- null-terminated sequence of bytes into a 'ByteString', given a raw
1574 -- 'Addr\#' to the string, and the length of the string. Make sure the
1575 -- length is correct, otherwise use the safer 'packAddress' (where the
1576 -- length will be calculated once at runtime).
1577 unsafePackAddress :: Int -> Addr# -> ByteString
1578 unsafePackAddress len addr# = inlinePerformIO $ do
1579     p <- newForeignPtr_ cstr
1580     return $ PS p 0 len
1581     where cstr = Ptr addr#
1582
1583 #endif
1584
1585 -- | /O(1)/ Build a ByteString from a ForeignPtr
1586 fromForeignPtr :: ForeignPtr Word8 -> Int -> ByteString
1587 fromForeignPtr fp l = PS fp 0 l
1588
1589 -- | /O(1)/ Deconstruct a ForeignPtr from a ByteString
1590 toForeignPtr :: ByteString -> (ForeignPtr Word8, Int, Int)
1591 toForeignPtr (PS ps s l) = (ps, s, l)
1592
1593 -- | /O(1)/ 'skipIndex' returns the internal skipped index of the
1594 -- current 'ByteString' from any larger string it was created from, as
1595 -- an 'Int'.
1596 skipIndex :: ByteString -> Int
1597 skipIndex (PS _ s _) = s
1598 {-# INLINE skipIndex #-}
1599
1600 -- | /O(n)/ Build a @ByteString@ from a @CString@. This value will have /no/
1601 -- finalizer associated to it. The ByteString length is calculated using
1602 -- /strlen(3)/, and thus the complexity is a /O(n)/.
1603 packCString :: CString -> ByteString
1604 packCString cstr = inlinePerformIO $ do
1605     fp <- newForeignPtr_ (castPtr cstr)
1606     return $ PS fp 0 (fromIntegral $ c_strlen cstr)
1607
1608 -- | /O(1)/ Build a @ByteString@ from a @CStringLen@. This value will
1609 -- have /no/ finalizer associated with it. This operation has /O(1)/
1610 -- complexity as we already know the final size, so no /strlen(3)/ is
1611 -- required.
1612 packCStringLen :: CStringLen -> ByteString
1613 packCStringLen (ptr,len) = inlinePerformIO $ do
1614     fp <- newForeignPtr_ (castPtr ptr)
1615     return $ PS fp 0 (fromIntegral len)
1616
1617 -- | /O(n)/ Build a @ByteString@ from a malloced @CString@. This value will
1618 -- have a @free(3)@ finalizer associated to it.
1619 packMallocCString :: CString -> ByteString
1620 packMallocCString cstr = inlinePerformIO $ do
1621     fp <- newForeignFreePtr (castPtr cstr)
1622     return $ PS fp 0 (fromIntegral $ c_strlen cstr)
1623
1624 #if defined(__GLASGOW_HASKELL__)
1625 -- | /O(1)/ Construct a 'ByteString' given a C Ptr Word8 buffer, a
1626 -- length, and an IO action representing a finalizer. This function is
1627 -- not available on Hugs.
1628 --
1629 packCStringFinalizer :: Ptr Word8 -> Int -> IO () -> IO ByteString
1630 packCStringFinalizer p l f = do
1631     fp <- FC.newForeignPtr p f
1632     return $ PS fp 0 l
1633
1634 -- | Explicitly run the finaliser associated with a 'ByteString'.
1635 -- Further references to this value may generate invalid memory
1636 -- references. This operation is unsafe, as there may be other
1637 -- 'ByteStrings' referring to the same underlying pages. If you use
1638 -- this, you need to have a proof of some kind that all 'ByteString's
1639 -- ever generated from the underlying byte array are no longer live.
1640 unsafeFinalize :: ByteString -> IO ()
1641 unsafeFinalize (PS p _ _) = finalizeForeignPtr p
1642
1643 #endif
1644
1645 -- | /O(n) construction/ Use a @ByteString@ with a function requiring a null-terminated @CString@.
1646 --   The @CString@ should not be freed afterwards. This is a memcpy(3).
1647 useAsCString :: ByteString -> (CString -> IO a) -> IO a
1648 useAsCString (PS ps s l) = bracket alloc (c_free.castPtr)
1649     where
1650       alloc = withForeignPtr ps $ \p -> do
1651                 buf <- c_malloc (fromIntegral l+1)
1652                 memcpy (castPtr buf) (castPtr p `plusPtr` s) (fromIntegral l)
1653                 poke (buf `plusPtr` l) (0::Word8)
1654                 return $ castPtr buf
1655
1656 -- | /O(1) construction/ Use a @ByteString@ with a function requiring a @CString@.
1657 -- Warning: modifying the @CString@ will affect the @ByteString@.
1658 -- Why is this function unsafe? It relies on the null byte at the end of
1659 -- the ByteString to be there. This is /not/ the case if your ByteString
1660 -- has been spliced from a larger string (i.e. with take or drop).
1661 -- Unless you can guarantee the null byte, you should use the safe
1662 -- version, which will copy the string first.
1663 --
1664 unsafeUseAsCString :: ByteString -> (CString -> IO a) -> IO a
1665 unsafeUseAsCString (PS ps s _) ac = withForeignPtr ps $ \p -> ac (castPtr p `plusPtr` s)
1666
1667 -- | /O(n)/ Make a copy of the 'ByteString' with its own storage. 
1668 --   This is mainly useful to allow the rest of the data pointed
1669 --   to by the 'ByteString' to be garbage collected, for example
1670 --   if a large string has been read in, and only a small part of it 
1671 --   is needed in the rest of the program.
1672 copy :: ByteString -> ByteString
1673 copy (PS x s l) = create l $ \p -> withForeignPtr x $ \f -> memcpy p (f `plusPtr` s) l
1674
1675 -- | /O(n)/ Duplicate a CString as a ByteString. Useful if you know the
1676 -- CString is going to be deallocated from C land.
1677 copyCString :: CString -> ByteString
1678 copyCString cstr = copyCStringLen (cstr, (fromIntegral $ c_strlen cstr))
1679
1680 -- | /O(n)/ Same as copyCString, but saves a strlen call when the length is known.
1681 copyCStringLen :: CStringLen -> ByteString
1682 copyCStringLen (cstr, len) = inlinePerformIO $ do
1683     fp <- mallocForeignPtrArray (len+1)
1684     withForeignPtr fp $ \p -> do
1685         memcpy p (castPtr cstr) len
1686         poke (p `plusPtr` len) (0 :: Word8)
1687     return $! PS fp 0 len
1688
1689 -- | /O(1) construction/ Use a @ByteString@ with a function requiring a @CStringLen@.
1690 -- Warning: modifying the @CStringLen@ will affect the @ByteString@.
1691 -- This is analogous to unsafeUseAsCString, and comes with the same
1692 -- safety requirements.
1693 --
1694 unsafeUseAsCStringLen :: ByteString -> (CStringLen -> IO a) -> IO a
1695 unsafeUseAsCStringLen (PS ps s l) ac = withForeignPtr ps $ \p -> ac (castPtr p `plusPtr` s,l)
1696
1697 -- | Given the maximum size needed and a function to make the contents
1698 -- of a ByteString, generate makes the 'ByteString'. The generating
1699 -- function is required to return the actual final size (<= the maximum
1700 -- size), and the resulting byte array is realloced to this size.  The
1701 -- string is padded at the end with a null byte.
1702 --
1703 -- generate is the main mechanism for creating custom, efficient
1704 -- ByteString functions, using Haskell or C functions to fill the space.
1705 --
1706 generate :: Int -> (Ptr Word8 -> IO Int) -> IO ByteString
1707 generate i f = do
1708     p <- mallocArray (i+1)
1709     i' <- f p
1710     p' <- reallocArray p (i'+1)
1711     poke (p' `plusPtr` i') (0::Word8)    -- XXX so CStrings work
1712     fp <- newForeignFreePtr p'
1713     return $ PS fp 0 i'
1714
1715 -- ---------------------------------------------------------------------
1716 -- line IO
1717
1718 #if defined(__GLASGOW_HASKELL__)
1719
1720 -- | getLine, read a line from stdin.
1721 getLine :: IO ByteString
1722 getLine = hGetLine stdin
1723
1724 -- | hGetLine. read a ByteString from a handle
1725 hGetLine :: Handle -> IO ByteString
1726 hGetLine h = wantReadableHandle "Data.ByteString.hGetLine" h $ \ handle_ -> do
1727     case haBufferMode handle_ of
1728        NoBuffering -> error "no buffering"
1729        _other      -> hGetLineBuffered handle_
1730
1731  where
1732     hGetLineBuffered handle_ = do
1733         let ref = haBuffer handle_
1734         buf <- readIORef ref
1735         hGetLineBufferedLoop handle_ ref buf 0 []
1736
1737     hGetLineBufferedLoop handle_ ref
1738             buf@Buffer{ bufRPtr=r, bufWPtr=w, bufBuf=raw } len xss =
1739         len `seq` do
1740         off <- findEOL r w raw
1741         let new_len = len + off - r
1742         xs <- mkPS raw r off
1743
1744       -- if eol == True, then off is the offset of the '\n'
1745       -- otherwise off == w and the buffer is now empty.
1746         if off /= w
1747             then do if (w == off + 1)
1748                             then writeIORef ref buf{ bufRPtr=0, bufWPtr=0 }
1749                             else writeIORef ref buf{ bufRPtr = off + 1 }
1750                     mkBigPS new_len (xs:xss)
1751             else do
1752                  maybe_buf <- maybeFillReadBuffer (haFD handle_) True (haIsStream handle_)
1753                                     buf{ bufWPtr=0, bufRPtr=0 }
1754                  case maybe_buf of
1755                     -- Nothing indicates we caught an EOF, and we may have a
1756                     -- partial line to return.
1757                     Nothing -> do
1758                          writeIORef ref buf{ bufRPtr=0, bufWPtr=0 }
1759                          if new_len > 0
1760                             then mkBigPS new_len (xs:xss)
1761                             else ioe_EOF
1762                     Just new_buf ->
1763                          hGetLineBufferedLoop handle_ ref new_buf new_len (xs:xss)
1764
1765     -- find the end-of-line character, if there is one
1766     findEOL r w raw
1767         | r == w = return w
1768         | otherwise =  do
1769             (c,r') <- readCharFromBuffer raw r
1770             if c == '\n'
1771                 then return r -- NB. not r': don't include the '\n'
1772                 else findEOL r' w raw
1773
1774     maybeFillReadBuffer fd is_line is_stream buf = catch
1775         (do buf' <- fillReadBuffer fd is_line is_stream buf
1776             return (Just buf'))
1777         (\e -> if isEOFError e then return Nothing else ioError e)
1778
1779 -- TODO, rewrite to use normal memcpy
1780 mkPS :: RawBuffer -> Int -> Int -> IO ByteString
1781 mkPS buf start end = do
1782     let len = end - start
1783     fp <- mallocByteString len
1784     withForeignPtr fp $ \p -> do
1785         memcpy_ptr_baoff p buf start (fromIntegral len)
1786         return (PS fp 0 len)
1787
1788 mkBigPS :: Int -> [ByteString] -> IO ByteString
1789 mkBigPS _ [ps] = return ps
1790 mkBigPS _ pss = return $! concat (P.reverse pss)
1791
1792 #endif
1793
1794 -- ---------------------------------------------------------------------
1795 -- Block IO
1796
1797 -- | Outputs a 'ByteString' to the specified 'Handle'.
1798 hPut :: Handle -> ByteString -> IO ()
1799 hPut _ (PS _ _ 0)  = return ()
1800 hPut h (PS ps 0 l) = withForeignPtr ps $ \p-> hPutBuf h p l
1801 hPut h (PS ps s l) = withForeignPtr ps $ \p-> hPutBuf h (p `plusPtr` s) l
1802
1803 -- | Write a ByteString to stdout
1804 putStr :: ByteString -> IO ()
1805 putStr = hPut stdout
1806
1807 -- | Write a ByteString to stdout, appending a newline byte
1808 putStrLn :: ByteString -> IO ()
1809 putStrLn ps = hPut stdout ps >> hPut stdout nl
1810     where nl = packByte 0x0a
1811
1812 -- | Read a 'ByteString' directly from the specified 'Handle'.  This
1813 -- is far more efficient than reading the characters into a 'String'
1814 -- and then using 'pack'.
1815 hGet :: Handle -> Int -> IO ByteString
1816 hGet _ 0 = return empty
1817 hGet h i = do fp <- mallocByteString i
1818               l  <- withForeignPtr fp $ \p-> hGetBuf h p i
1819               return $ PS fp 0 l
1820
1821 #if defined(__GLASGOW_HASKELL__)
1822 -- | hGetNonBlocking is identical to 'hGet', except that it will never block
1823 -- waiting for data to become available, instead it returns only whatever data
1824 -- is available.
1825 hGetNonBlocking :: Handle -> Int -> IO ByteString
1826 hGetNonBlocking _ 0 = return empty
1827 hGetNonBlocking h i = do
1828     fp <- mallocByteString i
1829     l  <- withForeignPtr fp $ \p -> hGetBufNonBlocking h p i
1830     return $ PS fp 0 l
1831 #endif
1832
1833 -- | Read entire handle contents into a 'ByteString'.
1834 --
1835 -- As with 'hGet', the string representation in the file is assumed to
1836 -- be ISO-8859-1.
1837 --
1838 hGetContents :: Handle -> IO ByteString
1839 hGetContents h = do
1840     let start_size = 1024
1841     p <- mallocArray start_size
1842     i <- hGetBuf h p start_size
1843     if i < start_size
1844         then do p' <- reallocArray p i
1845                 fp <- newForeignFreePtr p'
1846                 return $ PS fp 0 i
1847         else f p start_size
1848     where
1849         f p s = do
1850             let s' = 2 * s
1851             p' <- reallocArray p s'
1852             i  <- hGetBuf h (p' `plusPtr` s) s
1853             if i < s
1854                 then do let i' = s + i
1855                         p'' <- reallocArray p' i'
1856                         fp  <- newForeignFreePtr p''
1857                         return $ PS fp 0 i'
1858                 else f p' s'
1859
1860 -- | getContents. Equivalent to hGetContents stdin
1861 getContents :: IO ByteString
1862 getContents = hGetContents stdin
1863
1864 -- | Read an entire file directly into a 'ByteString'.  This is far more
1865 -- efficient than reading the characters into a 'String' and then using
1866 -- 'pack'.  It also may be more efficient than opening the file and
1867 -- reading it using hGet.
1868 readFile :: FilePath -> IO ByteString
1869 readFile f = do
1870     h <- openBinaryFile f ReadMode
1871     l <- hFileSize h
1872     s <- hGet h $ fromIntegral l
1873     hClose h
1874     return s
1875
1876 -- | Write a 'ByteString' to a file.
1877 writeFile :: FilePath -> ByteString -> IO ()
1878 writeFile f ps = do
1879     h <- openBinaryFile f WriteMode
1880     hPut h ps
1881     hClose h
1882
1883 {-
1884 --
1885 -- Disable until we can move it into a portable .hsc file
1886 --
1887
1888 -- | Like readFile, this reads an entire file directly into a
1889 -- 'ByteString', but it is even more efficient.  It involves directly
1890 -- mapping the file to memory.  This has the advantage that the contents
1891 -- of the file never need to be copied.  Also, under memory pressure the
1892 -- page may simply be discarded, while in the case of readFile it would
1893 -- need to be written to swap.  If you read many small files, mmapFile
1894 -- will be less memory-efficient than readFile, since each mmapFile
1895 -- takes up a separate page of memory.  Also, you can run into bus
1896 -- errors if the file is modified.  As with 'readFile', the string
1897 -- representation in the file is assumed to be ISO-8859-1.
1898 --
1899 -- On systems without mmap, this is the same as a readFile.
1900 --
1901 mmapFile :: FilePath -> IO ByteString
1902 mmapFile f = mmap f >>= \(fp,l) -> return $ PS fp 0 l
1903
1904 mmap :: FilePath -> IO (ForeignPtr Word8, Int)
1905 mmap f = do
1906     h <- openBinaryFile f ReadMode
1907     l <- fromIntegral `fmap` hFileSize h
1908     -- Don't bother mmaping small files because each mmapped file takes up
1909     -- at least one full VM block.
1910     if l < mmap_limit
1911        then do thefp <- mallocByteString l
1912                withForeignPtr thefp $ \p-> hGetBuf h p l
1913                hClose h
1914                return (thefp, l)
1915        else do
1916                -- unix only :(
1917                fd <- fromIntegral `fmap` handleToFd h
1918                p  <- my_mmap l fd
1919                fp <- if p == nullPtr
1920                      then do thefp <- mallocByteString l
1921                              withForeignPtr thefp $ \p' -> hGetBuf h p' l
1922                              return thefp
1923                      else do
1924                           -- The munmap leads to crashes on OpenBSD.
1925                           -- maybe there's a use after unmap in there somewhere?
1926 #if !defined(__OpenBSD__)
1927                              let unmap = c_munmap p l >> return ()
1928 #else
1929                              let unmap = return ()
1930 #endif
1931                              fp <- FC.newForeignPtr p unmap
1932                              return fp
1933                c_close fd
1934                hClose h
1935                return (fp, l)
1936     where mmap_limit = 16*1024
1937 -}
1938
1939 #if defined(__GLASGOW_HASKELL__)
1940 --
1941 -- | A ByteString equivalent for getArgs. More efficient for large argument lists
1942 --
1943 getArgs :: IO [ByteString]
1944 getArgs =
1945   alloca $ \ p_argc ->
1946   alloca $ \ p_argv -> do
1947     getProgArgv p_argc p_argv
1948     p    <- fromIntegral `fmap` peek p_argc
1949     argv <- peek p_argv
1950     P.map packCString `fmap` peekArray (p - 1) (advancePtr argv 1)
1951 #endif
1952
1953 -- ---------------------------------------------------------------------
1954 -- Internal utilities
1955
1956 -- Unsafe conversion between 'Word8' and 'Char'. These are nops, and
1957 -- silently truncate to 8 bits Chars > '\255'. They are provided as
1958 -- convenience for ByteString construction.
1959 w2c :: Word8 -> Char
1960 #if !defined(__GLASGOW_HASKELL__)
1961 w2c = chr . fromIntegral
1962 #else
1963 w2c = unsafeChr . fromIntegral
1964 #endif
1965 {-# INLINE w2c #-}
1966
1967 c2w :: Char -> Word8
1968 c2w = fromIntegral . ord
1969 {-# INLINE c2w #-}
1970
1971 -- Wrapper of mallocForeignPtrArray. Any ByteString allocated this way
1972 -- is padded with a null byte.
1973 mallocByteString :: Int -> IO (ForeignPtr Word8)
1974 mallocByteString l = do
1975     fp <- mallocForeignPtrArray (l+1)
1976     withForeignPtr fp $ \p -> poke (p `plusPtr` l) (0::Word8)
1977     return fp
1978
1979 -- | A way of creating ForeignPtrs outside the IO monad. The @Int@
1980 -- argument gives the final size of the ByteString. Unlike 'generate'
1981 -- the ByteString is not reallocated if the final size is less than the
1982 -- estimated size. Also, unlike 'generate' ByteString's created this way
1983 -- are managed on the Haskell heap.
1984 create :: Int -> (Ptr Word8 -> IO ()) -> ByteString
1985 create l write_ptr = inlinePerformIO $ do
1986     fp <- mallocByteString (l+1)
1987     withForeignPtr fp $ \p -> write_ptr p
1988     return $ PS fp 0 l
1989 {-# INLINE create #-}
1990
1991 -- | Perform an operation with a temporary ByteString
1992 withPtr :: ForeignPtr a -> (Ptr a -> IO b) -> b
1993 withPtr fp io = inlinePerformIO (withForeignPtr fp io)
1994 {-# INLINE withPtr #-}
1995
1996 -- Common up near identical calls to `error' to reduce the number
1997 -- constant strings created when compiled:
1998 errorEmptyList :: String -> a
1999 errorEmptyList fun = error ("Data.ByteString." ++ fun ++ ": empty ByteString")
2000 {-# INLINE errorEmptyList #-}
2001
2002 -- 'findIndexOrEnd' is a variant of findIndex, that returns the length
2003 -- of the string if no element is found, rather than Nothing.
2004 findIndexOrEnd :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> Int
2005 STRICT2(findIndexOrEnd)
2006 findIndexOrEnd f ps
2007     | null ps           = 0
2008     | f (unsafeHead ps) = 0
2009     | otherwise         = 1 + findIndexOrEnd f (unsafeTail ps)
2010 {-# INLINE findIndexOrEnd #-}
2011
2012 -- Find from the end of the string using predicate
2013 findFromEndUntil :: (Word8 -> Bool) -> ByteString -> Int
2014 STRICT2(findFromEndUntil)
2015 findFromEndUntil f ps@(PS x s l) =
2016     if null ps then 0
2017     else if f (last ps) then l
2018          else findFromEndUntil f (PS x s (l-1))
2019
2020 -- Just like inlinePerformIO, but we inline it. Big performance gains as
2021 -- it exposes lots of things to further inlining
2022 --
2023 {-# INLINE inlinePerformIO #-}
2024 inlinePerformIO :: IO a -> a
2025 #if defined(__GLASGOW_HASKELL__)
2026 inlinePerformIO (IO m) = case m realWorld# of (# _, r #) -> r
2027 #else
2028 inlinePerformIO = unsafePerformIO
2029 #endif
2030
2031 {-# INLINE newForeignFreePtr #-}
2032 newForeignFreePtr :: Ptr Word8 -> IO (ForeignPtr Word8)
2033 #if defined(__GLASGOW_HASKELL__)
2034 newForeignFreePtr p = FC.newForeignPtr p (c_free p)
2035 #else
2036 newForeignFreePtr p = newForeignPtr c_free_finalizer p
2037 #endif
2038
2039 -- ---------------------------------------------------------------------
2040 -- 
2041 -- Standard C functions
2042 --
2043
2044 foreign import ccall unsafe "string.h strlen" c_strlen
2045     :: CString -> CInt
2046
2047 foreign import ccall unsafe "stdlib.h malloc" c_malloc
2048     :: CInt -> IO (Ptr Word8)
2049
2050 foreign import ccall unsafe "static stdlib.h free" c_free
2051     :: Ptr Word8 -> IO ()
2052
2053 #if !defined(__GLASGOW_HASKELL__)
2054 foreign import ccall unsafe "static stdlib.h &free" c_free_finalizer
2055     :: FunPtr (Ptr Word8 -> IO ())
2056 #endif
2057
2058 foreign import ccall unsafe "string.h memset" memset
2059     :: Ptr Word8 -> Word8 -> CSize -> IO (Ptr Word8)
2060
2061 foreign import ccall unsafe "string.h memchr" memchr
2062     :: Ptr Word8 -> Word8 -> CSize -> Ptr Word8
2063
2064 foreign import ccall unsafe "string.h memcmp" memcmp
2065     :: Ptr Word8 -> Ptr Word8 -> Int -> IO Int
2066
2067 foreign import ccall unsafe "string.h memcpy" memcpy
2068     :: Ptr Word8 -> Ptr Word8 -> Int -> IO ()
2069
2070 -- ---------------------------------------------------------------------
2071 --
2072 -- Uses our C code
2073 --
2074
2075 foreign import ccall unsafe "static fpstring.h reverse" c_reverse
2076     :: Ptr Word8 -> Ptr Word8 -> Int -> IO ()
2077
2078 foreign import ccall unsafe "static fpstring.h intersperse" c_intersperse
2079     :: Ptr Word8 -> Ptr Word8 -> Int -> Word8 -> IO ()
2080
2081 foreign import ccall unsafe "static fpstring.h maximum" c_maximum
2082     :: Ptr Word8 -> Int -> Word8
2083
2084 foreign import ccall unsafe "static fpstring.h minimum" c_minimum
2085     :: Ptr Word8 -> Int -> Word8
2086
2087 foreign import ccall unsafe "static fpstring.h count" c_count
2088     :: Ptr Word8 -> Int -> Word8 -> Int
2089
2090 -- ---------------------------------------------------------------------
2091 -- MMap
2092
2093 {-
2094 foreign import ccall unsafe "static fpstring.h my_mmap" my_mmap
2095     :: Int -> Int -> IO (Ptr Word8)
2096
2097 foreign import ccall unsafe "static unistd.h close" c_close
2098     :: Int -> IO Int
2099
2100 #  if !defined(__OpenBSD__)
2101 foreign import ccall unsafe "static sys/mman.h munmap" c_munmap
2102     :: Ptr Word8 -> Int -> IO Int
2103 #  endif
2104 -}
2105
2106 -- ---------------------------------------------------------------------
2107 -- Internal GHC Haskell magic
2108
2109 #if defined(__GLASGOW_HASKELL__)
2110 foreign import ccall unsafe "RtsAPI.h getProgArgv"
2111     getProgArgv :: Ptr CInt -> Ptr (Ptr CString) -> IO ()
2112
2113 foreign import ccall unsafe "__hscore_memcpy_src_off"
2114    memcpy_ptr_baoff :: Ptr a -> RawBuffer -> Int -> CSize -> IO (Ptr ())
2115 #endif
2116
2117 -- ---------------------------------------------------------------------
2118 --
2119 -- Functional array fusion for ByteStrings. 
2120 --
2121 -- From the Data Parallel Haskell project, 
2122 --      http://www.cse.unsw.edu.au/~chak/project/dph/
2123 --
2124
2125 -- |Data type for accumulators which can be ignored. The rewrite rules rely on
2126 -- the fact that no bottoms of this type are ever constructed; hence, we can
2127 -- assume @(_ :: NoAL) `seq` x = x@.
2128 --
2129 data NoAL = NoAL
2130
2131 -- | Special forms of loop arguments
2132 --
2133 -- * These are common special cases for the three function arguments of gen
2134 --   and loop; we give them special names to make it easier to trigger RULES
2135 --   applying in the special cases represented by these arguments.  The
2136 --   "INLINE [1]" makes sure that these functions are only inlined in the last
2137 --   two simplifier phases.
2138 --
2139 -- * In the case where the accumulator is not needed, it is better to always
2140 --   explicitly return a value `()', rather than just copy the input to the
2141 --   output, as the former gives GHC better local information.
2142 -- 
2143
2144 -- | Element function expressing a mapping only
2145 mapEFL :: (Word8 -> Word8) -> (NoAL -> Word8 -> (NoAL, Maybe Word8))
2146 mapEFL f = \_ e -> (noAL, (Just $ f e))
2147 {-# INLINE [1] mapEFL #-}
2148
2149 -- | Element function implementing a filter function only
2150 filterEFL :: (Word8 -> Bool) -> (NoAL -> Word8 -> (NoAL, Maybe Word8))
2151 filterEFL p = \_ e -> if p e then (noAL, Just e) else (noAL, Nothing)
2152 {-# INLINE [1] filterEFL #-}
2153
2154 -- |Element function expressing a reduction only
2155 foldEFL :: (acc -> Word8 -> acc) -> (acc -> Word8 -> (acc, Maybe Word8))
2156 foldEFL f = \a e -> (f a e, Nothing)
2157 {-# INLINE [1] foldEFL #-}
2158
2159 -- | No accumulator
2160 noAL :: NoAL
2161 noAL = NoAL
2162 {-# INLINE [1] noAL #-}
2163
2164 -- | Projection functions that are fusion friendly (as in, we determine when
2165 -- they are inlined)
2166 loopArr :: (ByteString, acc) -> ByteString
2167 loopArr (arr, _) = arr
2168 {-# INLINE [1] loopArr #-}
2169
2170 loopAcc :: (ByteString, acc) -> acc
2171 loopAcc (_, acc) = acc
2172 {-# INLINE [1] loopAcc #-}
2173
2174 loopSndAcc :: (ByteString, (acc1, acc2)) -> (ByteString, acc2)
2175 loopSndAcc (arr, (_, acc)) = (arr, acc)
2176 {-# INLINE [1] loopSndAcc #-}
2177
2178 ------------------------------------------------------------------------
2179
2180 -- | Iteration over over ByteStrings
2181 loopU :: (acc -> Word8 -> (acc, Maybe Word8))  -- ^ mapping & folding, once per elem
2182       -> acc                                   -- ^ initial acc value
2183       -> ByteString                            -- ^ input ByteString
2184       -> (ByteString, acc)
2185
2186 loopU f start (PS z s i) = inlinePerformIO $ withForeignPtr z $ \a -> do
2187     fp          <- mallocByteString i
2188     (ptr,n,acc) <- withForeignPtr fp $ \p -> do
2189         (acc, i') <- go (a `plusPtr` s) p start
2190         if i' == i
2191             then return (fp,i,acc)                      -- no realloc for map
2192             else do fp_ <- mallocByteString (i'+1)      -- realloc
2193                     withForeignPtr fp_ $ \p' -> do
2194                         memcpy p' p i'
2195                         poke (p' `plusPtr` i') (0::Word8)
2196                     return (fp_,i',acc)
2197
2198     return (PS ptr 0 n, acc)
2199   where
2200     go p ma = trans 0 0
2201         where
2202             STRICT3(trans)
2203             trans a_off ma_off acc
2204                 | a_off >= i = return (acc, ma_off)
2205                 | otherwise  = do
2206                     x <- peekByteOff p a_off
2207                     let (acc', oe) = f acc x
2208                     ma_off' <- case oe of
2209                         Nothing  -> return ma_off
2210                         Just e   -> do pokeByteOff ma ma_off e
2211                                        return $ ma_off + 1
2212                     trans (a_off+1) ma_off' acc'
2213
2214 {-# INLINE [1] loopU #-}
2215
2216 {-# RULES
2217
2218 "array fusion!" forall em1 em2 start1 start2 arr.
2219   loopU em2 start2 (loopArr (loopU em1 start1 arr)) =
2220     let em (acc1, acc2) e =
2221             case em1 acc1 e of
2222                 (acc1', Nothing) -> ((acc1', acc2), Nothing)
2223                 (acc1', Just e') ->
2224                     case em2 acc2 e' of
2225                         (acc2', res) -> ((acc1', acc2'), res)
2226     in loopSndAcc (loopU em (start1, start2) arr)
2227
2228 "loopArr/loopSndAcc" forall x.
2229   loopArr (loopSndAcc x) = loopArr x
2230
2231 "seq/NoAL" forall (u::NoAL) e.
2232   u `seq` e = e
2233
2234  #-}
2235