GHC/Int.hs

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