Data/PackedString.hs

   1 -----------------------------------------------------------------------------
   2 -- |
   3 -- Module      :  Data.PackedString
   4 -- Copyright   :  (c) The University of Glasgow 2001
   5 -- License     :  BSD-style (see the file libraries/base/LICENSE)
   6 --
   7 -- Maintainer  :  libraries@haskell.org
   8 -- Stability   :  experimental
   9 -- Portability :  portable
  10 --
  11 -- An efficient implementation of strings.
  12 --
  13 -----------------------------------------------------------------------------
  14
  15 -- Original GHC implementation by Bryan O\'Sullivan,
  16 -- rewritten to use UArray by Simon Marlow.
  17
  18 module Data.PackedString (
  19         -- * The @PackedString@ type
  20         PackedString,      -- abstract, instances: Eq, Ord, Show, Typeable
  21
  22          -- * Converting to and from @PackedString@s
  23         packString,  -- :: String -> PackedString
  24         unpackPS,    -- :: PackedString -> String
  25
  26 #ifndef __NHC__
  27         -- * I\/O with @PackedString@s
  28         hPutPS,      -- :: Handle -> PackedString -> IO ()
  29         hGetPS,      -- :: Handle -> Int -> IO PackedString
  30 #endif
  31
  32         -- * List-like manipulation functions
  33         nilPS,       -- :: PackedString
  34         consPS,      -- :: Char -> PackedString -> PackedString
  35         headPS,      -- :: PackedString -> Char
  36         tailPS,      -- :: PackedString -> PackedString
  37         nullPS,      -- :: PackedString -> Bool
  38         appendPS,    -- :: PackedString -> PackedString -> PackedString
  39         lengthPS,    -- :: PackedString -> Int
  40         indexPS,     -- :: PackedString -> Int -> Char
  41         mapPS,       -- :: (Char -> Char) -> PackedString -> PackedString
  42         filterPS,    -- :: (Char -> Bool) -> PackedString -> PackedString
  43         reversePS,   -- :: PackedString -> PackedString
  44         concatPS,    -- :: [PackedString] -> PackedString
  45         elemPS,      -- :: Char -> PackedString -> Bool
  46         substrPS,    -- :: PackedString -> Int -> Int -> PackedString
  47         takePS,      -- :: Int -> PackedString -> PackedString
  48         dropPS,      -- :: Int -> PackedString -> PackedString
  49         splitAtPS,   -- :: Int -> PackedString -> (PackedString, PackedString)
  50
  51         foldlPS,     -- :: (a -> Char -> a) -> a -> PackedString -> a
  52         foldrPS,     -- :: (Char -> a -> a) -> a -> PackedString -> a
  53         takeWhilePS, -- :: (Char -> Bool) -> PackedString -> PackedString
  54         dropWhilePS, -- :: (Char -> Bool) -> PackedString -> PackedString
  55         spanPS,      -- :: (Char -> Bool) -> PackedString -> (PackedString, PackedString)
  56         breakPS,     -- :: (Char -> Bool) -> PackedString -> (PackedString, PackedString)
  57         linesPS,     -- :: PackedString -> [PackedString]
  58         unlinesPS,   -- :: [PackedString] -> PackedString
  59         wordsPS,     -- :: PackedString -> [PackedString]
  60         unwordsPS,   -- :: [PackedString] -> PackedString
  61         splitPS,     -- :: Char -> PackedString -> [PackedString]
  62         splitWithPS, -- :: (Char -> Bool) -> PackedString -> [PackedString]
  63
  64         joinPS,      -- :: PackedString -> [PackedString] -> PackedString
  65
  66     ) where
  67
  68 import Prelude
  69
  70 #ifndef __NHC__
  71
  72 import Data.Array.Unboxed
  73 import Data.Array.IO
  74 import Data.Dynamic
  75 import Data.Char
  76
  77 import System.IO
  78
  79 -- -----------------------------------------------------------------------------
  80 -- PackedString type declaration
  81
  82 -- | A space-efficient representation of a 'String', which supports various
  83 -- efficient operations.  A 'PackedString' contains full Unicode 'Char's.
  84 newtype PackedString = PS (UArray Int Char)
  85
  86 instance Eq PackedString where
  87    (PS x) == (PS y)  =  x == y
  88
  89 instance Ord PackedString where
  90     compare (PS x) (PS y) = compare x y
  91
  92 --instance Read PackedString: ToDo
  93
  94 instance Show PackedString where
  95     showsPrec p ps r = showsPrec p (unpackPS ps) r
  96
  97 #include "Dynamic.h"
  98 INSTANCE_TYPEABLE0(PackedString,packedStringTc,"PackedString")
  99
 100 -- -----------------------------------------------------------------------------
 101 -- Constructor functions
 102
 103 nilPS :: PackedString
 104 nilPS = PS (array (0,-1) [])
 105
 106 consPS :: Char -> PackedString -> PackedString
 107 consPS c cs = packString (c : (unpackPS cs)) -- ToDo:better
 108
 109 -- | Convert a 'String' into a 'PackedString'
 110 packString :: String -> PackedString
 111 packString str = packNChars (length str) str
 112
 113 packNChars :: Int -> [Char] -> PackedString
 114 packNChars len str = PS (array (0,len-1) (zip [0..] str))
 115
 116 -- -----------------------------------------------------------------------------
 117 -- Destructor functions (taking PackedStrings apart)
 118
 119 -- | Convert a 'PackedString' into a 'String'
 120 unpackPS :: PackedString -> String
 121 unpackPS (PS ps) = elems ps
 122
 123 -- -----------------------------------------------------------------------------
 124 -- List-mimicking functions for PackedStrings
 125
 126 lengthPS :: PackedString -> Int
 127 lengthPS (PS ps) = rangeSize (bounds ps)
 128
 129 indexPS :: PackedString -> Int -> Char
 130 indexPS (PS ps) i = ps ! i
 131
 132 headPS :: PackedString -> Char
 133 headPS ps
 134   | nullPS ps = error "Data.PackedString.headPS: head []"
 135   | otherwise  = indexPS ps 0
 136
 137 tailPS :: PackedString -> PackedString
 138 tailPS ps
 139   | len <= 0 = error "Data.PackedString.tailPS: tail []"
 140   | len == 1 = nilPS
 141   | otherwise  = substrPS ps 1 (len - 1)
 142   where
 143     len = lengthPS ps
 144
 145 nullPS :: PackedString -> Bool
 146 nullPS (PS ps) = rangeSize (bounds ps) == 0
 147
 148 appendPS :: PackedString -> PackedString -> PackedString
 149 appendPS xs ys
 150   | nullPS xs = ys
 151   | nullPS ys = xs
 152   | otherwise  = concatPS [xs,ys]
 153
 154 mapPS :: (Char -> Char) -> PackedString -> PackedString
 155 mapPS f (PS ps) = PS (amap f ps)
 156
 157 filterPS :: (Char -> Bool) -> PackedString -> PackedString {-or String?-}
 158 filterPS pred ps = packString (filter pred (unpackPS ps))
 159
 160 foldlPS :: (a -> Char -> a) -> a -> PackedString -> a
 161 foldlPS f b ps = foldl f b (unpackPS ps)
 162
 163 foldrPS :: (Char -> a -> a) -> a -> PackedString -> a
 164 foldrPS f v ps = foldr f v (unpackPS ps)
 165
 166 takePS :: Int -> PackedString -> PackedString
 167 takePS n ps = substrPS ps 0 (n-1)
 168
 169 dropPS  :: Int -> PackedString -> PackedString
 170 dropPS n ps = substrPS ps n (lengthPS ps - 1)
 171
 172 splitAtPS :: Int -> PackedString -> (PackedString, PackedString)
 173 splitAtPS  n ps  = (takePS n ps, dropPS n ps)
 174
 175 takeWhilePS :: (Char -> Bool) -> PackedString -> PackedString
 176 takeWhilePS pred ps = packString (takeWhile pred (unpackPS ps))
 177
 178 dropWhilePS :: (Char -> Bool) -> PackedString -> PackedString
 179 dropWhilePS pred ps = packString (dropWhile pred (unpackPS ps))
 180
 181 elemPS :: Char -> PackedString -> Bool
 182 elemPS c ps = c `elem` unpackPS ps
 183
 184 spanPS :: (Char -> Bool) -> PackedString -> (PackedString, PackedString)
 185 spanPS  p ps = (takeWhilePS p ps, dropWhilePS p ps)
 186
 187 breakPS :: (Char -> Bool) -> PackedString -> (PackedString, PackedString)
 188 breakPS p ps = spanPS (not . p) ps
 189
 190 linesPS :: PackedString -> [PackedString]
 191 linesPS ps = splitPS '\n' ps
 192
 193 unlinesPS :: [PackedString] -> PackedString
 194 unlinesPS = joinPS (packString "\n")
 195
 196 wordsPS :: PackedString -> [PackedString]
 197 wordsPS ps = filter (not.nullPS) (splitWithPS isSpace ps)
 198
 199 unwordsPS :: [PackedString] -> PackedString
 200 unwordsPS = joinPS (packString " ")
 201
 202 reversePS :: PackedString -> PackedString
 203 reversePS ps = packString (reverse (unpackPS ps))
 204
 205 concatPS :: [PackedString] -> PackedString
 206 concatPS pss = packString (concat (map unpackPS pss))
 207
 208 ------------------------------------------------------------
 209
 210 joinPS :: PackedString -> [PackedString] -> PackedString
 211 joinPS filler pss = concatPS (splice pss)
 212  where
 213   splice []  = []
 214   splice [x] = [x]
 215   splice (x:y:xs) = x:filler:splice (y:xs)
 216
 217 -- ToDo: the obvious generalisation
 218 {-
 219   Some properties that hold:
 220
 221   * splitPS x ls = ls'
 222       where False = any (map (x `elemPS`) ls')
 223
 224   * joinPS (packString [x]) (splitPS x ls) = ls
 225 -}
 226
 227 splitPS :: Char -> PackedString -> [PackedString]
 228 splitPS c = splitWithPS (== c)
 229
 230 splitWithPS :: (Char -> Bool) -> PackedString -> [PackedString]
 231 splitWithPS pred (PS ps) =
 232  splitify 0
 233  where
 234   len = lengthPS (PS ps)
 235
 236   splitify n
 237    | n >= len = []
 238    | otherwise =
 239       let
 240        break_pt = first_pos_that_satisfies pred ps len n
 241       in
 242       if break_pt == n then -- immediate match, empty substring
 243          nilPS
 244          : splitify (break_pt + 1)
 245       else
 246          substrPS (PS ps) n (break_pt - 1) -- leave out the matching character
 247          : splitify (break_pt + 1)
 248
 249 first_pos_that_satisfies pred ps len n =
 250    case [ m | m <- [n..len-1], pred (ps ! m) ] of
 251         []    -> len
 252         (m:_) -> m
 253
 254 -- -----------------------------------------------------------------------------
 255 -- Local utility functions
 256
 257 -- The definition of @_substrPS@ is essentially:
 258 -- @take (end - begin + 1) (drop begin str)@.
 259
 260 substrPS :: PackedString -> Int -> Int -> PackedString
 261 substrPS (PS ps) begin end = packString [ ps ! i | i <- [begin..end] ]
 262
 263 -- -----------------------------------------------------------------------------
 264 -- hPutPS
 265
 266 -- | Outputs a 'PackedString' to the specified 'Handle'.
 267 --
 268 -- NOTE: the representation of the 'PackedString' in the file is assumed to
 269 -- be in the ISO-8859-1 encoding.  In other words, only the least signficant
 270 -- byte is taken from each character in the 'PackedString'.
 271 hPutPS :: Handle -> PackedString -> IO ()
 272 hPutPS h (PS ps) = do
 273   let l = lengthPS (PS ps)
 274   arr <- newArray_ (0, l-1)
 275   sequence_ [ writeArray arr i (fromIntegral (ord (ps ! i))) | i <- [0..l-1] ]
 276   hPutArray h arr l
 277
 278 -- -----------------------------------------------------------------------------
 279 -- hGetPS
 280
 281 -- | Read a 'PackedString' directly from the specified 'Handle'.  This
 282 -- is far more efficient than reading the characters into a 'String'
 283 -- and then using 'packString'.
 284 --
 285 -- NOTE: as with 'hPutPS', the string representation in the file is
 286 -- assumed to be ISO-8859-1.
 287 hGetPS :: Handle -> Int -> IO PackedString
 288 hGetPS h i = do
 289   arr <- newArray_ (0, i-1)
 290   l <- hGetArray h arr i
 291   chars <- mapM (\i -> readArray arr i >>= return.chr.fromIntegral) [0..l-1]
 292   return (packString chars)
 293
 294 #else   /* __NHC__ */
 295
 296 --import Prelude hiding (append, break, concat, cons, drop, dropWhile,
 297 --                       filter, foldl, foldr, head, length, lines, map,
 298 --                       nil, null, reverse, span, splitAt, subst, tail,
 299 --                       take, takeWhile, unlines, unwords, words)
 300 -- also hiding: Ix(..), Functor(..)
 301 import qualified NHC.PackedString
 302 import NHC.PackedString (PackedString,packString,unpackPS)
 303 import List (intersperse)
 304
 305
 306 nilPS       :: PackedString
 307 consPS      :: Char -> PackedString -> PackedString
 308 headPS      :: PackedString -> Char
 309 tailPS      :: PackedString -> PackedString
 310 nullPS      :: PackedString -> Bool
 311 appendPS    :: PackedString -> PackedString -> PackedString
 312 lengthPS    :: PackedString -> Int
 313 indexPS     :: PackedString -> Int -> Char
 314 mapPS       :: (Char -> Char) -> PackedString -> PackedString
 315 filterPS    :: (Char -> Bool) -> PackedString -> PackedString
 316 reversePS   :: PackedString -> PackedString
 317 concatPS    :: [PackedString] -> PackedString
 318 elemPS      :: Char -> PackedString -> Bool
 319 substrPS    :: PackedString -> Int -> Int -> PackedString
 320 takePS      :: Int -> PackedString -> PackedString
 321 dropPS      :: Int -> PackedString -> PackedString
 322 splitAtPS   :: Int -> PackedString -> (PackedString, PackedString)
 323
 324 foldlPS     :: (a -> Char -> a) -> a -> PackedString -> a
 325 foldrPS     :: (Char -> a -> a) -> a -> PackedString -> a
 326 takeWhilePS :: (Char -> Bool) -> PackedString -> PackedString
 327 dropWhilePS :: (Char -> Bool) -> PackedString -> PackedString
 328 spanPS      :: (Char -> Bool) -> PackedString -> (PackedString, PackedString)
 329 breakPS     :: (Char -> Bool) -> PackedString -> (PackedString, PackedString)
 330 linesPS     :: PackedString -> [PackedString]
 331 unlinesPS   :: [PackedString] -> PackedString
 332
 333 wordsPS     :: PackedString -> [PackedString]
 334 unwordsPS   :: [PackedString] -> PackedString
 335 splitPS     :: Char -> PackedString -> [PackedString]
 336 splitWithPS :: (Char -> Bool) -> PackedString -> [PackedString]
 337 joinPS      :: PackedString -> [PackedString] -> PackedString
 338
 339 nilPS       = NHC.PackedString.nil
 340 consPS      = NHC.PackedString.cons
 341 headPS      = NHC.PackedString.head
 342 tailPS      = NHC.PackedString.tail
 343 nullPS      = NHC.PackedString.null
 344 appendPS    = NHC.PackedString.append
 345 lengthPS    = NHC.PackedString.length
 346 indexPS p i = (unpackPS p) !! i
 347 mapPS       = NHC.PackedString.map
 348 filterPS    = NHC.PackedString.filter
 349 reversePS   = NHC.PackedString.reverse
 350 concatPS    = NHC.PackedString.concat
 351 elemPS c p  = c `elem` unpackPS p
 352 substrPS    = NHC.PackedString.substr
 353 takePS      = NHC.PackedString.take
 354 dropPS      = NHC.PackedString.drop
 355 splitAtPS   = NHC.PackedString.splitAt
 356
 357 foldlPS     = NHC.PackedString.foldl
 358 foldrPS     = NHC.PackedString.foldr
 359 takeWhilePS = NHC.PackedString.takeWhile
 360 dropWhilePS = NHC.PackedString.dropWhile
 361 spanPS      = NHC.PackedString.span
 362 breakPS     = NHC.PackedString.break
 363 linesPS     = NHC.PackedString.lines
 364 unlinesPS   = NHC.PackedString.unlines
 365
 366 wordsPS     = NHC.PackedString.words
 367 unwordsPS   = NHC.PackedString.unwords
 368 splitPS c   = splitWithPS (==c)
 369 splitWithPS p =
 370     map packString . split' p [] . unpackPS
 371   where
 372     split' :: (Char->Bool) -> String -> String -> [String]
 373     split' pred []  []     = []
 374     split' pred acc []     = [reverse acc]
 375     split' pred acc (x:xs) | pred x    = reverse acc: split' pred [] xs
 376                            | otherwise = split' pred (x:acc) xs
 377
 378 joinPS sep  = concatPS . intersperse sep
 379
 380 #endif