GHC/Int.hs

   1 {-# OPTIONS -fno-implicit-prelude #-}
   2 -----------------------------------------------------------------------------
   3 -- |
   4 -- Module      :  GHC.Int
   5 -- Copyright   :  (c) The University of Glasgow 1997-2002
   6 -- License     :  see libraries/base/LICENSE
   7 --
   8 -- Maintainer  :  cvs-ghc@haskell.org
   9 -- Stability   :  internal
  10 -- Portability :  non-portable (GHC Extensions)
  11 --
  12 -- The sized integral datatypes, 'Int8', 'Int16', 'Int32', and 'Int64'.
  13 --
  14 -----------------------------------------------------------------------------
  15
  16 #include "MachDeps.h"
  17
  18 module GHC.Int (
  19     Int8(..), Int16(..), Int32(..), Int64(..))
  20     where
  21
  22 import Data.Bits
  23
  24 import {-# SOURCE #-} GHC.Err
  25 import GHC.Base
  26 import GHC.Enum
  27 import GHC.Num
  28 import GHC.Real
  29 import GHC.Read
  30 import GHC.Arr
  31 import GHC.Word
  32 import GHC.Show
  33
  34 ------------------------------------------------------------------------
  35 -- type Int8
  36 ------------------------------------------------------------------------
  37
  38 -- Int8 is represented in the same way as Int. Operations may assume
  39 -- and must ensure that it holds only values from its logical range.
  40
  41 data Int8 = I8# Int# deriving (Eq, Ord)
  42 -- ^ 8-bit signed integer type
  43
  44 instance CCallable Int8
  45 instance CReturnable Int8
  46
  47 instance Show Int8 where
  48     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
  49
  50 instance Num Int8 where
  51     (I8# x#) + (I8# y#)    = I8# (narrow8Int# (x# +# y#))
  52     (I8# x#) - (I8# y#)    = I8# (narrow8Int# (x# -# y#))
  53     (I8# x#) * (I8# y#)    = I8# (narrow8Int# (x# *# y#))
  54     negate (I8# x#)        = I8# (narrow8Int# (negateInt# x#))
  55     abs x | x >= 0         = x
  56           | otherwise      = negate x
  57     signum x | x > 0       = 1
  58     signum 0               = 0
  59     signum _               = -1
  60     fromInteger (S# i#)    = I8# (narrow8Int# i#)
  61     fromInteger (J# s# d#) = I8# (narrow8Int# (integer2Int# s# d#))
  62
  63 instance Real Int8 where
  64     toRational x = toInteger x % 1
  65
  66 instance Enum Int8 where
  67     succ x
  68         | x /= maxBound = x + 1
  69         | otherwise     = succError "Int8"
  70     pred x
  71         | x /= minBound = x - 1
  72         | otherwise     = predError "Int8"
  73     toEnum i@(I# i#)
  74         | i >= fromIntegral (minBound::Int8) && i <= fromIntegral (maxBound::Int8)
  75                         = I8# i#
  76         | otherwise     = toEnumError "Int8" i (minBound::Int8, maxBound::Int8)
  77     fromEnum (I8# x#)   = I# x#
  78     enumFrom            = boundedEnumFrom
  79     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
  80
  81 instance Integral Int8 where
  82     quot    x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  83         | y /= 0                  = I8# (narrow8Int# (x# `quotInt#` y#))
  84         | otherwise               = divZeroError
  85     rem     x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  86         | y /= 0                  = I8# (narrow8Int# (x# `remInt#` y#))
  87         | otherwise               = divZeroError
  88     div     x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  89         | y /= 0                  = I8# (narrow8Int# (x# `divInt#` y#))
  90         | otherwise               = divZeroError
  91     mod     x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  92         | y /= 0                  = I8# (narrow8Int# (x# `modInt#` y#))
  93         | otherwise               = divZeroError
  94     quotRem x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  95         | y /= 0                  = (I8# (narrow8Int# (x# `quotInt#` y#)),
  96                                     I8# (narrow8Int# (x# `remInt#` y#)))
  97         | otherwise               = divZeroError
  98     divMod  x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  99         | y /= 0                  = (I8# (narrow8Int# (x# `divInt#` y#)),
 100                                     I8# (narrow8Int# (x# `modInt#` y#)))
 101         | otherwise               = divZeroError
 102     toInteger (I8# x#)            = S# x#
 103
 104 instance Bounded Int8 where
 105     minBound = -0x80
 106     maxBound =  0x7F
 107
 108 instance Ix Int8 where
 109     range (m,n)              = [m..n]
 110     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral (i - m)
 111     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n
 112     unsafeRangeSize b@(_l,h) = unsafeIndex b h + 1
 113
 114 instance Read Int8 where
 115     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 116
 117 instance Bits Int8 where
 118     (I8# x#) .&.   (I8# y#)   = I8# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 119     (I8# x#) .|.   (I8# y#)   = I8# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 120     (I8# x#) `xor` (I8# y#)   = I8# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 121     complement (I8# x#)       = I8# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 122     (I8# x#) `shift` (I# i#)
 123         | i# >=# 0#           = I8# (narrow8Int# (x# `iShiftL#` i#))
 124         | otherwise           = I8# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 125     (I8# x#) `rotate` (I# i#)
 126         | i'# ==# 0#
 127         = I8# x#
 128         | otherwise
 129         = I8# (narrow8Int# (word2Int# ((x'# `shiftL#` i'#) `or#`
 130                                        (x'# `shiftRL#` (8# -# i'#)))))
 131         where
 132         x'# = narrow8Word# (int2Word# x#)
 133         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 7#)
 134     bitSize  _                = 8
 135     isSigned _                = True
 136
 137 {-# RULES
 138 "fromIntegral/Int8->Int8" fromIntegral = id :: Int8 -> Int8
 139 "fromIntegral/a->Int8"    fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I8# (narrow8Int# x#)
 140 "fromIntegral/Int8->a"    fromIntegral = \(I8# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 141   #-}
 142
 143 ------------------------------------------------------------------------
 144 -- type Int16
 145 ------------------------------------------------------------------------
 146
 147 -- Int16 is represented in the same way as Int. Operations may assume
 148 -- and must ensure that it holds only values from its logical range.
 149
 150 data Int16 = I16# Int# deriving (Eq, Ord)
 151 -- ^ 16-bit signed integer type
 152
 153 instance CCallable Int16
 154 instance CReturnable Int16
 155
 156 instance Show Int16 where
 157     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 158
 159 instance Num Int16 where
 160     (I16# x#) + (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# +# y#))
 161     (I16# x#) - (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# -# y#))
 162     (I16# x#) * (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# *# y#))
 163     negate (I16# x#)       = I16# (narrow16Int# (negateInt# x#))
 164     abs x | x >= 0         = x
 165           | otherwise      = negate x
 166     signum x | x > 0       = 1
 167     signum 0               = 0
 168     signum _               = -1
 169     fromInteger (S# i#)    = I16# (narrow16Int# i#)
 170     fromInteger (J# s# d#) = I16# (narrow16Int# (integer2Int# s# d#))
 171
 172 instance Real Int16 where
 173     toRational x = toInteger x % 1
 174
 175 instance Enum Int16 where
 176     succ x
 177         | x /= maxBound = x + 1
 178         | otherwise     = succError "Int16"
 179     pred x
 180         | x /= minBound = x - 1
 181         | otherwise     = predError "Int16"
 182     toEnum i@(I# i#)
 183         | i >= fromIntegral (minBound::Int16) && i <= fromIntegral (maxBound::Int16)
 184                         = I16# i#
 185         | otherwise     = toEnumError "Int16" i (minBound::Int16, maxBound::Int16)
 186     fromEnum (I16# x#)  = I# x#
 187     enumFrom            = boundedEnumFrom
 188     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 189
 190 instance Integral Int16 where
 191     quot    x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 192         | y /= 0                  = I16# (narrow16Int# (x# `quotInt#` y#))
 193         | otherwise               = divZeroError
 194     rem     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 195         | y /= 0                  = I16# (narrow16Int# (x# `remInt#` y#))
 196         | otherwise               = divZeroError
 197     div     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 198         | y /= 0                  = I16# (narrow16Int# (x# `divInt#` y#))
 199         | otherwise               = divZeroError
 200     mod     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 201         | y /= 0                  = I16# (narrow16Int# (x# `modInt#` y#))
 202         | otherwise               = divZeroError
 203     quotRem x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 204         | y /= 0                  = (I16# (narrow16Int# (x# `quotInt#` y#)),
 205                                     I16# (narrow16Int# (x# `remInt#` y#)))
 206         | otherwise               = divZeroError
 207     divMod  x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 208         | y /= 0                  = (I16# (narrow16Int# (x# `divInt#` y#)),
 209                                     I16# (narrow16Int# (x# `modInt#` y#)))
 210         | otherwise               = divZeroError
 211     toInteger (I16# x#)           = S# x#
 212
 213 instance Bounded Int16 where
 214     minBound = -0x8000
 215     maxBound =  0x7FFF
 216
 217 instance Ix Int16 where
 218     range (m,n)              = [m..n]
 219     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral (i - m)
 220     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n
 221     unsafeRangeSize b@(_l,h) = unsafeIndex b h + 1
 222
 223 instance Read Int16 where
 224     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 225
 226 instance Bits Int16 where
 227     (I16# x#) .&.   (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 228     (I16# x#) .|.   (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 229     (I16# x#) `xor` (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 230     complement (I16# x#)       = I16# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 231     (I16# x#) `shift` (I# i#)
 232         | i# >=# 0#            = I16# (narrow16Int# (x# `iShiftL#` i#))
 233         | otherwise            = I16# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 234     (I16# x#) `rotate` (I# i#)
 235         | i'# ==# 0#
 236         = I16# x#
 237         | otherwise
 238         = I16# (narrow16Int# (word2Int# ((x'# `shiftL#` i'#) `or#`
 239                                          (x'# `shiftRL#` (16# -# i'#)))))
 240         where
 241         x'# = narrow16Word# (int2Word# x#)
 242         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 15#)
 243     bitSize  _                 = 16
 244     isSigned _                 = True
 245
 246 {-# RULES
 247 "fromIntegral/Word8->Int16"  fromIntegral = \(W8# x#) -> I16# (word2Int# x#)
 248 "fromIntegral/Int8->Int16"   fromIntegral = \(I8# x#) -> I16# x#
 249 "fromIntegral/Int16->Int16"  fromIntegral = id :: Int16 -> Int16
 250 "fromIntegral/a->Int16"      fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I16# (narrow16Int# x#)
 251 "fromIntegral/Int16->a"      fromIntegral = \(I16# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 252   #-}
 253
 254 ------------------------------------------------------------------------
 255 -- type Int32
 256 ------------------------------------------------------------------------
 257
 258 #if WORD_SIZE_IN_BITS < 32
 259
 260 data Int32 = I32# Int32#
 261 -- ^ 32-bit signed integer type
 262
 263 instance Eq Int32 where
 264     (I32# x#) == (I32# y#) = x# `eqInt32#` y#
 265     (I32# x#) /= (I32# y#) = x# `neInt32#` y#
 266
 267 instance Ord Int32 where
 268     (I32# x#) <  (I32# y#) = x# `ltInt32#` y#
 269     (I32# x#) <= (I32# y#) = x# `leInt32#` y#
 270     (I32# x#) >  (I32# y#) = x# `gtInt32#` y#
 271     (I32# x#) >= (I32# y#) = x# `geInt32#` y#
 272
 273 instance Show Int32 where
 274     showsPrec p x = showsPrec p (toInteger x)
 275
 276 instance Num Int32 where
 277     (I32# x#) + (I32# y#)  = I32# (x# `plusInt32#`  y#)
 278     (I32# x#) - (I32# y#)  = I32# (x# `minusInt32#` y#)
 279     (I32# x#) * (I32# y#)  = I32# (x# `timesInt32#` y#)
 280     negate (I32# x#)       = I32# (negateInt32# x#)
 281     abs x | x >= 0         = x
 282           | otherwise      = negate x
 283     signum x | x > 0       = 1
 284     signum 0               = 0
 285     signum _               = -1
 286     fromInteger (S# i#)    = I32# (intToInt32# i#)
 287     fromInteger (J# s# d#) = I32# (integerToInt32# s# d#)
 288
 289 instance Enum Int32 where
 290     succ x
 291         | x /= maxBound = x + 1
 292         | otherwise     = succError "Int32"
 293     pred x
 294         | x /= minBound = x - 1
 295         | otherwise     = predError "Int32"
 296     toEnum (I# i#)      = I32# (intToInt32# i#)
 297     fromEnum x@(I32# x#)
 298         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 299                         = I# (int32ToInt# x#)
 300         | otherwise     = fromEnumError "Int32" x
 301     enumFrom            = integralEnumFrom
 302     enumFromThen        = integralEnumFromThen
 303     enumFromTo          = integralEnumFromTo
 304     enumFromThenTo      = integralEnumFromThenTo
 305
 306 instance Integral Int32 where
 307     quot    x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 308         | y /= 0                  = I32# (x# `quotInt32#` y#)
 309         | otherwise               = divZeroError
 310     rem     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 311         | y /= 0                  = I32# (x# `remInt32#` y#)
 312         | otherwise               = divZeroError
 313     div     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 314         | y /= 0                  = I32# (x# `divInt32#` y#)
 315         | otherwise               = divZeroError
 316     mod     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 317         | y /= 0                  = I32# (x# `modInt32#` y#)
 318         | otherwise               = divZeroError
 319     quotRem x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 320         | y /= 0                  = (I32# (x# `quotInt32#` y#), I32# (x# `remInt32#` y#))
 321         | otherwise               = divZeroError
 322     divMod  x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 323         | y /= 0                  = (I32# (x# `divInt32#` y#), I32# (x# `modInt32#` y#))
 324         | otherwise               = divZeroError
 325     toInteger x@(I32# x#)
 326         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 327                                   = S# (int32ToInt# x#)
 328         | otherwise               = case int32ToInteger# x# of (# s, d #) -> J# s d
 329
 330 divInt32#, modInt32# :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 331 x# `divInt32#` y#
 332     | (x# `gtInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `ltInt32#` intToInt32# 0#)
 333         = ((x# `minusInt32#` y#) `minusInt32#` intToInt32# 1#) `quotInt32#` y#
 334     | (x# `ltInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `gtInt32#` intToInt32# 0#)
 335         = ((x# `minusInt32#` y#) `plusInt32#` intToInt32# 1#) `quotInt32#` y#
 336     | otherwise                = x# `quotInt32#` y#
 337 x# `modInt32#` y#
 338     | (x# `gtInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `ltInt32#` intToInt32# 0#) ||
 339       (x# `ltInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `gtInt32#` intToInt32# 0#)
 340         = if r# `neInt32#` intToInt32# 0# then r# `plusInt32#` y# else intToInt32# 0#
 341     | otherwise = r#
 342     where
 343     r# = x# `remInt32#` y#
 344
 345 instance Read Int32 where
 346     readsPrec p s = [(fromInteger x, r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 347
 348 instance Bits Int32 where
 349     (I32# x#) .&.   (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `and32#` int32ToWord32# y#))
 350     (I32# x#) .|.   (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `or32#`  int32ToWord32# y#))
 351     (I32# x#) `xor` (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `xor32#` int32ToWord32# y#))
 352     complement (I32# x#)       = I32# (word32ToInt32# (not32# (int32ToWord32# x#)))
 353     (I32# x#) `shift` (I# i#)
 354         | i# >=# 0#            = I32# (x# `iShiftL32#` i#)
 355         | otherwise            = I32# (x# `iShiftRA32#` negateInt# i#)
 356     (I32# x#) `rotate` (I# i#)
 357         | i'# ==# 0#
 358         = I32# x#
 359         | otherwise
 360         = I32# (word32ToInt32# ((x'# `shiftL32#` i'#) `or32#`
 361                                 (x'# `shiftRL32#` (32# -# i'#))))
 362         where
 363         x'# = int32ToWord32# x#
 364         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 31#)
 365     bitSize  _                 = 32
 366     isSigned _                 = True
 367
 368 foreign import "stg_eqInt32"       unsafe eqInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 369 foreign import "stg_neInt32"       unsafe neInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 370 foreign import "stg_ltInt32"       unsafe ltInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 371 foreign import "stg_leInt32"       unsafe leInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 372 foreign import "stg_gtInt32"       unsafe gtInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 373 foreign import "stg_geInt32"       unsafe geInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 374 foreign import "stg_plusInt32"     unsafe plusInt32#     :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 375 foreign import "stg_minusInt32"    unsafe minusInt32#    :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 376 foreign import "stg_timesInt32"    unsafe timesInt32#    :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 377 foreign import "stg_negateInt32"   unsafe negateInt32#   :: Int32# -> Int32#
 378 foreign import "stg_quotInt32"     unsafe quotInt32#     :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 379 foreign import "stg_remInt32"      unsafe remInt32#      :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 380 foreign import "stg_intToInt32"    unsafe intToInt32#    :: Int# -> Int32#
 381 foreign import "stg_int32ToInt"    unsafe int32ToInt#    :: Int32# -> Int#
 382 foreign import "stg_wordToWord32"  unsafe wordToWord32#  :: Word# -> Word32#
 383 foreign import "stg_int32ToWord32" unsafe int32ToWord32# :: Int32# -> Word32#
 384 foreign import "stg_word32ToInt32" unsafe word32ToInt32# :: Word32# -> Int32#
 385 foreign import "stg_and32"         unsafe and32#         :: Word32# -> Word32# -> Word32#
 386 foreign import "stg_or32"          unsafe or32#          :: Word32# -> Word32# -> Word32#
 387 foreign import "stg_xor32"         unsafe xor32#         :: Word32# -> Word32# -> Word32#
 388 foreign import "stg_not32"         unsafe not32#         :: Word32# -> Word32#
 389 foreign import "stg_iShiftL32"     unsafe iShiftL32#     :: Int32# -> Int# -> Int32#
 390 foreign import "stg_iShiftRA32"    unsafe iShiftRA32#    :: Int32# -> Int# -> Int32#
 391 foreign import "stg_shiftL32"      unsafe shiftL32#      :: Word32# -> Int# -> Word32#
 392 foreign import "stg_shiftRL32"     unsafe shiftRL32#     :: Word32# -> Int# -> Word32#
 393
 394 {-# RULES
 395 "fromIntegral/Int->Int32"    fromIntegral = \(I#   x#) -> I32# (intToInt32# x#)
 396 "fromIntegral/Word->Int32"   fromIntegral = \(W#   x#) -> I32# (word32ToInt32# (wordToWord32# x#))
 397 "fromIntegral/Word32->Int32" fromIntegral = \(W32# x#) -> I32# (word32ToInt32# x#)
 398 "fromIntegral/Int32->Int"    fromIntegral = \(I32# x#) -> I#   (int32ToInt# x#)
 399 "fromIntegral/Int32->Word"   fromIntegral = \(I32# x#) -> W#   (int2Word# (int32ToInt# x#))
 400 "fromIntegral/Int32->Word32" fromIntegral = \(I32# x#) -> W32# (int32ToWord32# x#)
 401 "fromIntegral/Int32->Int32"  fromIntegral = id :: Int32 -> Int32
 402   #-}
 403
 404 #else
 405
 406 -- Int32 is represented in the same way as Int.
 407 #if WORD_SIZE_IN_BITS > 32
 408 -- Operations may assume and must ensure that it holds only values
 409 -- from its logical range.
 410 #endif
 411
 412 data Int32 = I32# Int# deriving (Eq, Ord)
 413 -- ^ 32-bit signed integer type
 414
 415 instance Show Int32 where
 416     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 417
 418 instance Num Int32 where
 419     (I32# x#) + (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# +# y#))
 420     (I32# x#) - (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# -# y#))
 421     (I32# x#) * (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# *# y#))
 422     negate (I32# x#)       = I32# (narrow32Int# (negateInt# x#))
 423     abs x | x >= 0         = x
 424           | otherwise      = negate x
 425     signum x | x > 0       = 1
 426     signum 0               = 0
 427     signum _               = -1
 428     fromInteger (S# i#)    = I32# (narrow32Int# i#)
 429     fromInteger (J# s# d#) = I32# (narrow32Int# (integer2Int# s# d#))
 430
 431 instance Enum Int32 where
 432     succ x
 433         | x /= maxBound = x + 1
 434         | otherwise     = succError "Int32"
 435     pred x
 436         | x /= minBound = x - 1
 437         | otherwise     = predError "Int32"
 438 #if WORD_SIZE_IN_BITS == 32
 439     toEnum (I# i#)      = I32# i#
 440 #else
 441     toEnum i@(I# i#)
 442         | i >= fromIntegral (minBound::Int32) && i <= fromIntegral (maxBound::Int32)
 443                         = I32# i#
 444         | otherwise     = toEnumError "Int32" i (minBound::Int32, maxBound::Int32)
 445 #endif
 446     fromEnum (I32# x#)  = I# x#
 447     enumFrom            = boundedEnumFrom
 448     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 449
 450 instance Integral Int32 where
 451     quot    x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 452         | y /= 0                  = I32# (narrow32Int# (x# `quotInt#` y#))
 453         | otherwise               = divZeroError
 454     rem     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 455         | y /= 0                  = I32# (narrow32Int# (x# `remInt#` y#))
 456         | otherwise               = divZeroError
 457     div     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 458         | y /= 0                  = I32# (narrow32Int# (x# `divInt#` y#))
 459         | otherwise               = divZeroError
 460     mod     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 461         | y /= 0                  = I32# (narrow32Int# (x# `modInt#` y#))
 462         | otherwise               = divZeroError
 463     quotRem x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 464         | y /= 0                  = (I32# (narrow32Int# (x# `quotInt#` y#)),
 465                                     I32# (narrow32Int# (x# `remInt#` y#)))
 466         | otherwise               = divZeroError
 467     divMod  x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 468         | y /= 0                  = (I32# (narrow32Int# (x# `divInt#` y#)),
 469                                     I32# (narrow32Int# (x# `modInt#` y#)))
 470         | otherwise               = divZeroError
 471     toInteger (I32# x#)           = S# x#
 472
 473 instance Read Int32 where
 474     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 475
 476 instance Bits Int32 where
 477     (I32# x#) .&.   (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 478     (I32# x#) .|.   (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 479     (I32# x#) `xor` (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 480     complement (I32# x#)       = I32# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 481     (I32# x#) `shift` (I# i#)
 482         | i# >=# 0#            = I32# (narrow32Int# (x# `iShiftL#` i#))
 483         | otherwise            = I32# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 484     (I32# x#) `rotate` (I# i#)
 485         | i'# ==# 0#
 486         = I32# x#
 487         | otherwise
 488         = I32# (narrow32Int# (word2Int# ((x'# `shiftL#` i'#) `or#`
 489                                         (x'# `shiftRL#` (32# -# i'#)))))
 490         where
 491         x'# = narrow32Word# (int2Word# x#)
 492         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 31#)
 493     bitSize  _                 = 32
 494     isSigned _                 = True
 495
 496 {-# RULES
 497 "fromIntegral/Word8->Int32"  fromIntegral = \(W8# x#) -> I32# (word2Int# x#)
 498 "fromIntegral/Word16->Int32" fromIntegral = \(W16# x#) -> I32# (word2Int# x#)
 499 "fromIntegral/Int8->Int32"   fromIntegral = \(I8# x#) -> I32# x#
 500 "fromIntegral/Int16->Int32"  fromIntegral = \(I16# x#) -> I32# x#
 501 "fromIntegral/Int32->Int32"  fromIntegral = id :: Int32 -> Int32
 502 "fromIntegral/a->Int32"      fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I32# (narrow32Int# x#)
 503 "fromIntegral/Int32->a"      fromIntegral = \(I32# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 504   #-}
 505
 506 #endif
 507
 508 instance CCallable Int32
 509 instance CReturnable Int32
 510
 511 instance Real Int32 where
 512     toRational x = toInteger x % 1
 513
 514 instance Bounded Int32 where
 515     minBound = -0x80000000
 516     maxBound =  0x7FFFFFFF
 517
 518 instance Ix Int32 where
 519     range (m,n)              = [m..n]
 520     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral (i - m)
 521     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n
 522     unsafeRangeSize b@(_l,h) = unsafeIndex b h + 1
 523
 524 ------------------------------------------------------------------------
 525 -- type Int64
 526 ------------------------------------------------------------------------
 527
 528 #if WORD_SIZE_IN_BITS < 64
 529
 530 data Int64 = I64# Int64#
 531 -- ^ 64-bit signed integer type
 532
 533 instance Eq Int64 where
 534     (I64# x#) == (I64# y#) = x# `eqInt64#` y#
 535     (I64# x#) /= (I64# y#) = x# `neInt64#` y#
 536
 537 instance Ord Int64 where
 538     (I64# x#) <  (I64# y#) = x# `ltInt64#` y#
 539     (I64# x#) <= (I64# y#) = x# `leInt64#` y#
 540     (I64# x#) >  (I64# y#) = x# `gtInt64#` y#
 541     (I64# x#) >= (I64# y#) = x# `geInt64#` y#
 542
 543 instance Show Int64 where
 544     showsPrec p x = showsPrec p (toInteger x)
 545
 546 instance Num Int64 where
 547     (I64# x#) + (I64# y#)  = I64# (x# `plusInt64#`  y#)
 548     (I64# x#) - (I64# y#)  = I64# (x# `minusInt64#` y#)
 549     (I64# x#) * (I64# y#)  = I64# (x# `timesInt64#` y#)
 550     negate (I64# x#)       = I64# (negateInt64# x#)
 551     abs x | x >= 0         = x
 552           | otherwise      = negate x
 553     signum x | x > 0       = 1
 554     signum 0               = 0
 555     signum _               = -1
 556     fromInteger (S# i#)    = I64# (intToInt64# i#)
 557     fromInteger (J# s# d#) = I64# (integerToInt64# s# d#)
 558
 559 instance Enum Int64 where
 560     succ x
 561         | x /= maxBound = x + 1
 562         | otherwise     = succError "Int64"
 563     pred x
 564         | x /= minBound = x - 1
 565         | otherwise     = predError "Int64"
 566     toEnum (I# i#)      = I64# (intToInt64# i#)
 567     fromEnum x@(I64# x#)
 568         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 569                         = I# (int64ToInt# x#)
 570         | otherwise     = fromEnumError "Int64" x
 571     enumFrom            = integralEnumFrom
 572     enumFromThen        = integralEnumFromThen
 573     enumFromTo          = integralEnumFromTo
 574     enumFromThenTo      = integralEnumFromThenTo
 575
 576 instance Integral Int64 where
 577     quot    x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 578         | y /= 0                  = I64# (x# `quotInt64#` y#)
 579         | otherwise               = divZeroError
 580     rem     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 581         | y /= 0                  = I64# (x# `remInt64#` y#)
 582         | otherwise               = divZeroError
 583     div     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 584         | y /= 0                  = I64# (x# `divInt64#` y#)
 585         | otherwise               = divZeroError
 586     mod     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 587         | y /= 0                  = I64# (x# `modInt64#` y#)
 588         | otherwise               = divZeroError
 589     quotRem x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 590         | y /= 0                  = (I64# (x# `quotInt64#` y#), I64# (x# `remInt64#` y#))
 591         | otherwise               = divZeroError
 592     divMod  x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 593         | y /= 0                  = (I64# (x# `divInt64#` y#), I64# (x# `modInt64#` y#))
 594         | otherwise               = divZeroError
 595     toInteger x@(I64# x#)
 596         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 597                                   = S# (int64ToInt# x#)
 598         | otherwise               = case int64ToInteger# x# of (# s, d #) -> J# s d
 599
 600
 601 divInt64#, modInt64# :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 602 x# `divInt64#` y#
 603     | (x# `gtInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `ltInt64#` intToInt64# 0#)
 604         = ((x# `minusInt64#` y#) `minusInt64#` intToInt64# 1#) `quotInt64#` y#
 605     | (x# `ltInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `gtInt64#` intToInt64# 0#)
 606         = ((x# `minusInt64#` y#) `plusInt64#` intToInt64# 1#) `quotInt64#` y#
 607     | otherwise                = x# `quotInt64#` y#
 608 x# `modInt64#` y#
 609     | (x# `gtInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `ltInt64#` intToInt64# 0#) ||
 610       (x# `ltInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `gtInt64#` intToInt64# 0#)
 611         = if r# `neInt64#` intToInt64# 0# then r# `plusInt64#` y# else intToInt64# 0#
 612     | otherwise = r#
 613     where
 614     r# = x# `remInt64#` y#
 615
 616 instance Read Int64 where
 617     readsPrec p s = [(fromInteger x, r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 618
 619 instance Bits Int64 where
 620     (I64# x#) .&.   (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `and64#` int64ToWord64# y#))
 621     (I64# x#) .|.   (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `or64#`  int64ToWord64# y#))
 622     (I64# x#) `xor` (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `xor64#` int64ToWord64# y#))
 623     complement (I64# x#)       = I64# (word64ToInt64# (not64# (int64ToWord64# x#)))
 624     (I64# x#) `shift` (I# i#)
 625         | i# >=# 0#            = I64# (x# `iShiftL64#` i#)
 626         | otherwise            = I64# (x# `iShiftRA64#` negateInt# i#)
 627     (I64# x#) `rotate` (I# i#)
 628         | i'# ==# 0#
 629         = I64# x#
 630         | otherwise
 631         = I64# (word64ToInt64# ((x'# `uncheckedShiftL64#` i'#) `or64#`
 632                                 (x'# `uncheckedShiftRL64#` (64# -# i'#))))
 633         where
 634         x'# = int64ToWord64# x#
 635         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 63#)
 636     bitSize  _                 = 64
 637     isSigned _                 = True
 638
 639
 640 -- give the 64-bit shift operations the same treatment as the 32-bit
 641 -- ones (see GHC.Base), namely we wrap them in tests to catch the
 642 -- cases when we're shifting more than 64 bits to avoid unspecified
 643 -- behaviour in the C shift operations.
 644
 645 iShiftL64#, iShiftRA64# :: Int64# -> Int# -> Int64#
 646
 647 a `iShiftL64#` b  | b >=# 64# = intToInt64# 0#
 648                   | otherwise = a `uncheckedIShiftL64#` b
 649
 650 a `iShiftRA64#` b | b >=# 64# = if a `ltInt64#` (intToInt64# 0#)
 651                                         then intToInt64# (-1#)
 652                                         else intToInt64# 0#
 653                   | otherwise = a `uncheckedIShiftRA64#` b
 654
 655
 656 foreign import ccall unsafe "stg_eqInt64"       eqInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 657 foreign import ccall unsafe "stg_neInt64"       neInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 658 foreign import ccall unsafe "stg_ltInt64"       ltInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 659 foreign import ccall unsafe "stg_leInt64"       leInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 660 foreign import ccall unsafe "stg_gtInt64"       gtInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 661 foreign import ccall unsafe "stg_geInt64"       geInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 662 foreign import ccall unsafe "stg_plusInt64"     plusInt64#     :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 663 foreign import ccall unsafe "stg_minusInt64"    minusInt64#    :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 664 foreign import ccall unsafe "stg_timesInt64"    timesInt64#    :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 665 foreign import ccall unsafe "stg_negateInt64"   negateInt64#   :: Int64# -> Int64#
 666 foreign import ccall unsafe "stg_quotInt64"     quotInt64#     :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 667 foreign import ccall unsafe "stg_remInt64"      remInt64#      :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 668 foreign import ccall unsafe "stg_intToInt64"    intToInt64#    :: Int# -> Int64#
 669 foreign import ccall unsafe "stg_int64ToInt"    int64ToInt#    :: Int64# -> Int#
 670 foreign import ccall unsafe "stg_wordToWord64"  wordToWord64#  :: Word# -> Word64#
 671 foreign import ccall unsafe "stg_int64ToWord64" int64ToWord64# :: Int64# -> Word64#
 672 foreign import ccall unsafe "stg_word64ToInt64" word64ToInt64# :: Word64# -> Int64#
 673 foreign import ccall unsafe "stg_and64"         and64#         :: Word64# -> Word64# -> Word64#
 674 foreign import ccall unsafe "stg_or64"          or64#          :: Word64# -> Word64# -> Word64#
 675 foreign import ccall unsafe "stg_xor64"         xor64#         :: Word64# -> Word64# -> Word64#
 676 foreign import ccall unsafe "stg_not64"         not64#         :: Word64# -> Word64#
 677 foreign import ccall unsafe "stg_uncheckedShiftL64"      uncheckedShiftL64#      :: Word64# -> Int# -> Word64#
 678 foreign import ccall unsafe "stg_uncheckedShiftRL64"     uncheckedShiftRL64#     :: Word64# -> Int# -> Word64#
 679 foreign import ccall unsafe "stg_uncheckedIShiftL64"     uncheckedIShiftL64#     :: Int64# -> Int# -> Int64#
 680 foreign import ccall unsafe "stg_uncheckedIShiftRA64"    uncheckedIShiftRA64#    :: Int64# -> Int# -> Int64#
 681
 682 foreign import ccall unsafe "stg_integerToInt64"  integerToInt64#  :: Int# -> ByteArray# -> Int64#
 683
 684 {-# RULES
 685 "fromIntegral/Int->Int64"    fromIntegral = \(I#   x#) -> I64# (intToInt64# x#)
 686 "fromIntegral/Word->Int64"   fromIntegral = \(W#   x#) -> I64# (word64ToInt64# (wordToWord64# x#))
 687 "fromIntegral/Word64->Int64" fromIntegral = \(W64# x#) -> I64# (word64ToInt64# x#)
 688 "fromIntegral/Int64->Int"    fromIntegral = \(I64# x#) -> I#   (int64ToInt# x#)
 689 "fromIntegral/Int64->Word"   fromIntegral = \(I64# x#) -> W#   (int2Word# (int64ToInt# x#))
 690 "fromIntegral/Int64->Word64" fromIntegral = \(I64# x#) -> W64# (int64ToWord64# x#)
 691 "fromIntegral/Int64->Int64"  fromIntegral = id :: Int64 -> Int64
 692   #-}
 693
 694 #else
 695
 696 -- Int64 is represented in the same way as Int.
 697 -- Operations may assume and must ensure that it holds only values
 698 -- from its logical range.
 699
 700 data Int64 = I64# Int# deriving (Eq, Ord)
 701 -- ^ 64-bit signed integer type
 702
 703 instance Show Int64 where
 704     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 705
 706 instance Num Int64 where
 707     (I64# x#) + (I64# y#)  = I64# (x# +# y#)
 708     (I64# x#) - (I64# y#)  = I64# (x# -# y#)
 709     (I64# x#) * (I64# y#)  = I64# (x# *# y#)
 710     negate (I64# x#)       = I64# (negateInt# x#)
 711     abs x | x >= 0         = x
 712           | otherwise      = negate x
 713     signum x | x > 0       = 1
 714     signum 0               = 0
 715     signum _               = -1
 716     fromInteger (S# i#)    = I64# i#
 717     fromInteger (J# s# d#) = I64# (integer2Int# s# d#)
 718
 719 instance Enum Int64 where
 720     succ x
 721         | x /= maxBound = x + 1
 722         | otherwise     = succError "Int64"
 723     pred x
 724         | x /= minBound = x - 1
 725         | otherwise     = predError "Int64"
 726     toEnum (I# i#)      = I64# i#
 727     fromEnum (I64# x#)  = I# x#
 728     enumFrom            = boundedEnumFrom
 729     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 730
 731 instance Integral Int64 where
 732     quot    x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 733         | y /= 0                  = I64# (x# `quotInt#` y#)
 734         | otherwise               = divZeroError
 735     rem     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 736         | y /= 0                  = I64# (x# `remInt#` y#)
 737         | otherwise               = divZeroError
 738     div     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 739         | y /= 0                  = I64# (x# `divInt#` y#)
 740         | otherwise               = divZeroError
 741     mod     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 742         | y /= 0                  = I64# (x# `modInt#` y#)
 743         | otherwise               = divZeroError
 744     quotRem x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 745         | y /= 0                  = (I64# (x# `quotInt#` y#), I64# (x# `remInt#` y#))
 746         | otherwise               = divZeroError
 747     divMod  x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 748         | y /= 0                  = (I64# (x# `divInt#` y#), I64# (x# `modInt#` y#))
 749         | otherwise               = divZeroError
 750     toInteger (I64# x#)           = S# x#
 751
 752 instance Read Int64 where
 753     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 754
 755 instance Bits Int64 where
 756     (I64# x#) .&.   (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 757     (I64# x#) .|.   (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 758     (I64# x#) `xor` (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 759     complement (I64# x#)       = I64# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 760     (I64# x#) `shift` (I# i#)
 761         | i# >=# 0#            = I64# (x# `iShiftL#` i#)
 762         | otherwise            = I64# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 763     (I64# x#) `rotate` (I# i#)
 764         | i'# ==# 0#
 765         = I64# x#
 766         | otherwise
 767         = I64# (word2Int# ((x'# `shiftL#` i'#) `or#`
 768                            (x'# `shiftRL#` (64# -# i'#))))
 769         where
 770         x'# = int2Word# x#
 771         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 63#)
 772     bitSize  _                 = 64
 773     isSigned _                 = True
 774
 775 {-# RULES
 776 "fromIntegral/a->Int64" fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I64# x#
 777 "fromIntegral/Int64->a" fromIntegral = \(I64# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 778   #-}
 779
 780 #endif
 781
 782 instance CCallable Int64
 783 instance CReturnable Int64
 784
 785 instance Real Int64 where
 786     toRational x = toInteger x % 1
 787
 788 instance Bounded Int64 where
 789     minBound = -0x8000000000000000
 790     maxBound =  0x7FFFFFFFFFFFFFFF
 791
 792 instance Ix Int64 where
 793     range (m,n)              = [m..n]
 794     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral (i - m)
 795     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n
 796     unsafeRangeSize b@(_l,h) = unsafeIndex b h + 1