GHC/Int.hs

   1 {-# OPTIONS_GHC -XNoImplicitPrelude #-}
   2 {-# OPTIONS_HADDOCK hide #-}
   3 -----------------------------------------------------------------------------
   4 -- |
   5 -- Module      :  GHC.Int
   6 -- Copyright   :  (c) The University of Glasgow 1997-2002
   7 -- License     :  see libraries/base/LICENSE
   8 --
   9 -- Maintainer  :  cvs-ghc@haskell.org
  10 -- Stability   :  internal
  11 -- Portability :  non-portable (GHC Extensions)
  12 --
  13 -- The sized integral datatypes, 'Int8', 'Int16', 'Int32', and 'Int64'.
  14 --
  15 -----------------------------------------------------------------------------
  16
  17 #include "MachDeps.h"
  18
  19 -- #hide
  20 module GHC.Int (
  21     Int8(..), Int16(..), Int32(..), Int64(..),
  22     uncheckedIShiftL64#, uncheckedIShiftRA64#
  23     ) where
  24
  25 import Data.Bits
  26
  27 #if WORD_SIZE_IN_BITS < 32
  28 import GHC.IntWord32
  29 #endif
  30 #if WORD_SIZE_IN_BITS < 64
  31 import GHC.IntWord64
  32 #endif
  33
  34 import GHC.Base
  35 import GHC.Enum
  36 import GHC.Num
  37 import GHC.Real
  38 import GHC.Read
  39 import GHC.Arr
  40 import GHC.Err
  41 import GHC.Word hiding (uncheckedShiftL64#, uncheckedShiftRL64#)
  42 import GHC.Show
  43
  44 ------------------------------------------------------------------------
  45 -- type Int8
  46 ------------------------------------------------------------------------
  47
  48 -- Int8 is represented in the same way as Int. Operations may assume
  49 -- and must ensure that it holds only values from its logical range.
  50
  51 data Int8 = I8# Int# deriving (Eq, Ord)
  52 -- ^ 8-bit signed integer type
  53
  54 instance Show Int8 where
  55     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
  56
  57 instance Num Int8 where
  58     (I8# x#) + (I8# y#)    = I8# (narrow8Int# (x# +# y#))
  59     (I8# x#) - (I8# y#)    = I8# (narrow8Int# (x# -# y#))
  60     (I8# x#) * (I8# y#)    = I8# (narrow8Int# (x# *# y#))
  61     negate (I8# x#)        = I8# (narrow8Int# (negateInt# x#))
  62     abs x | x >= 0         = x
  63           | otherwise      = negate x
  64     signum x | x > 0       = 1
  65     signum 0               = 0
  66     signum _               = -1
  67     fromInteger i          = I8# (narrow8Int# (toInt# i))
  68
  69 instance Real Int8 where
  70     toRational x = toInteger x % 1
  71
  72 instance Enum Int8 where
  73     succ x
  74         | x /= maxBound = x + 1
  75         | otherwise     = succError "Int8"
  76     pred x
  77         | x /= minBound = x - 1
  78         | otherwise     = predError "Int8"
  79     toEnum i@(I# i#)
  80         | i >= fromIntegral (minBound::Int8) && i <= fromIntegral (maxBound::Int8)
  81                         = I8# i#
  82         | otherwise     = toEnumError "Int8" i (minBound::Int8, maxBound::Int8)
  83     fromEnum (I8# x#)   = I# x#
  84     enumFrom            = boundedEnumFrom
  85     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
  86
  87 instance Integral Int8 where
  88     quot    x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  89         | y == 0                     = divZeroError
  90         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
  91         | otherwise                  = I8# (narrow8Int# (x# `quotInt#` y#))
  92     rem     x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  93         | y == 0                     = divZeroError
  94         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
  95         | otherwise                  = I8# (narrow8Int# (x# `remInt#` y#))
  96     div     x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  97         | y == 0                     = divZeroError
  98         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
  99         | otherwise                  = I8# (narrow8Int# (x# `divInt#` y#))
 100     mod     x@(I8# x#) y@(I8# y#)
 101         | y == 0                     = divZeroError
 102         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 103         | otherwise                  = I8# (narrow8Int# (x# `modInt#` y#))
 104     quotRem x@(I8# x#) y@(I8# y#)
 105         | y == 0                     = divZeroError
 106         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 107         | otherwise                  = (I8# (narrow8Int# (x# `quotInt#` y#)),
 108                                        I8# (narrow8Int# (x# `remInt#` y#)))
 109     divMod  x@(I8# x#) y@(I8# y#)
 110         | y == 0                     = divZeroError
 111         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 112         | otherwise                  = (I8# (narrow8Int# (x# `divInt#` y#)),
 113                                        I8# (narrow8Int# (x# `modInt#` y#)))
 114     toInteger (I8# x#)               = smallInteger x#
 115
 116 instance Bounded Int8 where
 117     minBound = -0x80
 118     maxBound =  0x7F
 119
 120 instance Ix Int8 where
 121     range (m,n)         = [m..n]
 122     unsafeIndex (m,_) i = fromIntegral i - fromIntegral m
 123     inRange (m,n) i     = m <= i && i <= n
 124
 125 instance Read Int8 where
 126     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 127
 128 instance Bits Int8 where
 129     {-# INLINE shift #-}
 130
 131     (I8# x#) .&.   (I8# y#)   = I8# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 132     (I8# x#) .|.   (I8# y#)   = I8# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 133     (I8# x#) `xor` (I8# y#)   = I8# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 134     complement (I8# x#)       = I8# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 135     (I8# x#) `shift` (I# i#)
 136         | i# >=# 0#           = I8# (narrow8Int# (x# `iShiftL#` i#))
 137         | otherwise           = I8# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 138     (I8# x#) `rotate` (I# i#)
 139         | i'# ==# 0#
 140         = I8# x#
 141         | otherwise
 142         = I8# (narrow8Int# (word2Int# ((x'# `uncheckedShiftL#` i'#) `or#`
 143                                        (x'# `uncheckedShiftRL#` (8# -# i'#)))))
 144         where
 145         !x'# = narrow8Word# (int2Word# x#)
 146         !i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 7#)
 147     bitSize  _                = 8
 148     isSigned _                = True
 149
 150 {-# RULES
 151 "fromIntegral/Int8->Int8" fromIntegral = id :: Int8 -> Int8
 152 "fromIntegral/a->Int8"    fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I8# (narrow8Int# x#)
 153 "fromIntegral/Int8->a"    fromIntegral = \(I8# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 154   #-}
 155
 156 ------------------------------------------------------------------------
 157 -- type Int16
 158 ------------------------------------------------------------------------
 159
 160 -- Int16 is represented in the same way as Int. Operations may assume
 161 -- and must ensure that it holds only values from its logical range.
 162
 163 data Int16 = I16# Int# deriving (Eq, Ord)
 164 -- ^ 16-bit signed integer type
 165
 166 instance Show Int16 where
 167     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 168
 169 instance Num Int16 where
 170     (I16# x#) + (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# +# y#))
 171     (I16# x#) - (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# -# y#))
 172     (I16# x#) * (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# *# y#))
 173     negate (I16# x#)       = I16# (narrow16Int# (negateInt# x#))
 174     abs x | x >= 0         = x
 175           | otherwise      = negate x
 176     signum x | x > 0       = 1
 177     signum 0               = 0
 178     signum _               = -1
 179     fromInteger i          = I16# (narrow16Int# (toInt# i))
 180
 181 instance Real Int16 where
 182     toRational x = toInteger x % 1
 183
 184 instance Enum Int16 where
 185     succ x
 186         | x /= maxBound = x + 1
 187         | otherwise     = succError "Int16"
 188     pred x
 189         | x /= minBound = x - 1
 190         | otherwise     = predError "Int16"
 191     toEnum i@(I# i#)
 192         | i >= fromIntegral (minBound::Int16) && i <= fromIntegral (maxBound::Int16)
 193                         = I16# i#
 194         | otherwise     = toEnumError "Int16" i (minBound::Int16, maxBound::Int16)
 195     fromEnum (I16# x#)  = I# x#
 196     enumFrom            = boundedEnumFrom
 197     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 198
 199 instance Integral Int16 where
 200     quot    x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 201         | y == 0                     = divZeroError
 202         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 203         | otherwise                  = I16# (narrow16Int# (x# `quotInt#` y#))
 204     rem     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 205         | y == 0                     = divZeroError
 206         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 207         | otherwise                  = I16# (narrow16Int# (x# `remInt#` y#))
 208     div     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 209         | y == 0                     = divZeroError
 210         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 211         | otherwise                  = I16# (narrow16Int# (x# `divInt#` y#))
 212     mod     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 213         | y == 0                     = divZeroError
 214         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 215         | otherwise                  = I16# (narrow16Int# (x# `modInt#` y#))
 216     quotRem x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 217         | y == 0                     = divZeroError
 218         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 219         | otherwise                  = (I16# (narrow16Int# (x# `quotInt#` y#)),
 220                                         I16# (narrow16Int# (x# `remInt#` y#)))
 221     divMod  x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 222         | y == 0                     = divZeroError
 223         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 224         | otherwise                  = (I16# (narrow16Int# (x# `divInt#` y#)),
 225                                         I16# (narrow16Int# (x# `modInt#` y#)))
 226     toInteger (I16# x#)              = smallInteger x#
 227
 228 instance Bounded Int16 where
 229     minBound = -0x8000
 230     maxBound =  0x7FFF
 231
 232 instance Ix Int16 where
 233     range (m,n)         = [m..n]
 234     unsafeIndex (m,_) i = fromIntegral i - fromIntegral m
 235     inRange (m,n) i     = m <= i && i <= n
 236
 237 instance Read Int16 where
 238     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 239
 240 instance Bits Int16 where
 241     {-# INLINE shift #-}
 242
 243     (I16# x#) .&.   (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 244     (I16# x#) .|.   (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 245     (I16# x#) `xor` (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 246     complement (I16# x#)       = I16# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 247     (I16# x#) `shift` (I# i#)
 248         | i# >=# 0#            = I16# (narrow16Int# (x# `iShiftL#` i#))
 249         | otherwise            = I16# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 250     (I16# x#) `rotate` (I# i#)
 251         | i'# ==# 0#
 252         = I16# x#
 253         | otherwise
 254         = I16# (narrow16Int# (word2Int# ((x'# `uncheckedShiftL#` i'#) `or#`
 255                                          (x'# `uncheckedShiftRL#` (16# -# i'#)))))
 256         where
 257         !x'# = narrow16Word# (int2Word# x#)
 258         !i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 15#)
 259     bitSize  _                 = 16
 260     isSigned _                 = True
 261
 262
 263 {-# RULES
 264 "fromIntegral/Word8->Int16"  fromIntegral = \(W8# x#) -> I16# (word2Int# x#)
 265 "fromIntegral/Int8->Int16"   fromIntegral = \(I8# x#) -> I16# x#
 266 "fromIntegral/Int16->Int16"  fromIntegral = id :: Int16 -> Int16
 267 "fromIntegral/a->Int16"      fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I16# (narrow16Int# x#)
 268 "fromIntegral/Int16->a"      fromIntegral = \(I16# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 269   #-}
 270
 271 ------------------------------------------------------------------------
 272 -- type Int32
 273 ------------------------------------------------------------------------
 274
 275 #if WORD_SIZE_IN_BITS < 32
 276
 277 data Int32 = I32# Int32#
 278 -- ^ 32-bit signed integer type
 279
 280 instance Eq Int32 where
 281     (I32# x#) == (I32# y#) = x# `eqInt32#` y#
 282     (I32# x#) /= (I32# y#) = x# `neInt32#` y#
 283
 284 instance Ord Int32 where
 285     (I32# x#) <  (I32# y#) = x# `ltInt32#` y#
 286     (I32# x#) <= (I32# y#) = x# `leInt32#` y#
 287     (I32# x#) >  (I32# y#) = x# `gtInt32#` y#
 288     (I32# x#) >= (I32# y#) = x# `geInt32#` y#
 289
 290 instance Show Int32 where
 291     showsPrec p x = showsPrec p (toInteger x)
 292
 293 instance Num Int32 where
 294     (I32# x#) + (I32# y#)  = I32# (x# `plusInt32#`  y#)
 295     (I32# x#) - (I32# y#)  = I32# (x# `minusInt32#` y#)
 296     (I32# x#) * (I32# y#)  = I32# (x# `timesInt32#` y#)
 297     negate (I32# x#)       = I32# (negateInt32# x#)
 298     abs x | x >= 0         = x
 299           | otherwise      = negate x
 300     signum x | x > 0       = 1
 301     signum 0               = 0
 302     signum _               = -1
 303     fromInteger (S# i#)    = I32# (intToInt32# i#)
 304     fromInteger (J# s# d#) = I32# (integerToInt32# s# d#)
 305
 306 instance Enum Int32 where
 307     succ x
 308         | x /= maxBound = x + 1
 309         | otherwise     = succError "Int32"
 310     pred x
 311         | x /= minBound = x - 1
 312         | otherwise     = predError "Int32"
 313     toEnum (I# i#)      = I32# (intToInt32# i#)
 314     fromEnum x@(I32# x#)
 315         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 316                         = I# (int32ToInt# x#)
 317         | otherwise     = fromEnumError "Int32" x
 318     enumFrom            = integralEnumFrom
 319     enumFromThen        = integralEnumFromThen
 320     enumFromTo          = integralEnumFromTo
 321     enumFromThenTo      = integralEnumFromThenTo
 322
 323 instance Integral Int32 where
 324     quot    x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 325         | y == 0                     = divZeroError
 326         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 327         | otherwise                  = I32# (x# `quotInt32#` y#)
 328     rem     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 329         | y == 0                  = divZeroError
 330         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 331         | otherwise               = I32# (x# `remInt32#` y#)
 332     div     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 333         | y == 0                  = divZeroError
 334         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 335         | otherwise               = I32# (x# `divInt32#` y#)
 336     mod     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 337         | y == 0                  = divZeroError
 338         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 339         | otherwise               = I32# (x# `modInt32#` y#)
 340     quotRem x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 341         | y == 0                  = divZeroError
 342         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 343         | otherwise               = (I32# (x# `quotInt32#` y#),
 344                                      I32# (x# `remInt32#` y#))
 345     divMod  x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 346         | y == 0                  = divZeroError
 347         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 348         | otherwise               = (I32# (x# `divInt32#` y#),
 349                                      I32# (x# `modInt32#` y#))
 350     toInteger x@(I32# x#)
 351         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 352                                   = smallInteger (int32ToInt# x#)
 353         | otherwise               = case int32ToInteger# x# of (# s, d #) -> J# s d
 354
 355 divInt32#, modInt32# :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 356 x# `divInt32#` y#
 357     | (x# `gtInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `ltInt32#` intToInt32# 0#)
 358         = ((x# `minusInt32#` y#) `minusInt32#` intToInt32# 1#) `quotInt32#` y#
 359     | (x# `ltInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `gtInt32#` intToInt32# 0#)
 360         = ((x# `minusInt32#` y#) `plusInt32#` intToInt32# 1#) `quotInt32#` y#
 361     | otherwise                = x# `quotInt32#` y#
 362 x# `modInt32#` y#
 363     | (x# `gtInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `ltInt32#` intToInt32# 0#) ||
 364       (x# `ltInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `gtInt32#` intToInt32# 0#)
 365         = if r# `neInt32#` intToInt32# 0# then r# `plusInt32#` y# else intToInt32# 0#
 366     | otherwise = r#
 367     where
 368     r# = x# `remInt32#` y#
 369
 370 instance Read Int32 where
 371     readsPrec p s = [(fromInteger x, r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 372
 373 instance Bits Int32 where
 374     {-# INLINE shift #-}
 375
 376     (I32# x#) .&.   (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `and32#` int32ToWord32# y#))
 377     (I32# x#) .|.   (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `or32#`  int32ToWord32# y#))
 378     (I32# x#) `xor` (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `xor32#` int32ToWord32# y#))
 379     complement (I32# x#)       = I32# (word32ToInt32# (not32# (int32ToWord32# x#)))
 380     (I32# x#) `shift` (I# i#)
 381         | i# >=# 0#            = I32# (x# `iShiftL32#` i#)
 382         | otherwise            = I32# (x# `iShiftRA32#` negateInt# i#)
 383     (I32# x#) `rotate` (I# i#)
 384         | i'# ==# 0#
 385         = I32# x#
 386         | otherwise
 387         = I32# (word32ToInt32# ((x'# `shiftL32#` i'#) `or32#`
 388                                 (x'# `shiftRL32#` (32# -# i'#))))
 389         where
 390         x'# = int32ToWord32# x#
 391         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 31#)
 392     bitSize  _                 = 32
 393     isSigned _                 = True
 394
 395
 396 {-# RULES
 397 "fromIntegral/Int->Int32"    fromIntegral = \(I#   x#) -> I32# (intToInt32# x#)
 398 "fromIntegral/Word->Int32"   fromIntegral = \(W#   x#) -> I32# (word32ToInt32# (wordToWord32# x#))
 399 "fromIntegral/Word32->Int32" fromIntegral = \(W32# x#) -> I32# (word32ToInt32# x#)
 400 "fromIntegral/Int32->Int"    fromIntegral = \(I32# x#) -> I#   (int32ToInt# x#)
 401 "fromIntegral/Int32->Word"   fromIntegral = \(I32# x#) -> W#   (int2Word# (int32ToInt# x#))
 402 "fromIntegral/Int32->Word32" fromIntegral = \(I32# x#) -> W32# (int32ToWord32# x#)
 403 "fromIntegral/Int32->Int32"  fromIntegral = id :: Int32 -> Int32
 404   #-}
 405
 406 #else
 407
 408 -- Int32 is represented in the same way as Int.
 409 #if WORD_SIZE_IN_BITS > 32
 410 -- Operations may assume and must ensure that it holds only values
 411 -- from its logical range.
 412 #endif
 413
 414 data Int32 = I32# Int# deriving (Eq, Ord)
 415 -- ^ 32-bit signed integer type
 416
 417 instance Show Int32 where
 418     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 419
 420 instance Num Int32 where
 421     (I32# x#) + (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# +# y#))
 422     (I32# x#) - (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# -# y#))
 423     (I32# x#) * (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# *# y#))
 424     negate (I32# x#)       = I32# (narrow32Int# (negateInt# x#))
 425     abs x | x >= 0         = x
 426           | otherwise      = negate x
 427     signum x | x > 0       = 1
 428     signum 0               = 0
 429     signum _               = -1
 430     fromInteger i          = I32# (narrow32Int# (toInt# i))
 431
 432 instance Enum Int32 where
 433     succ x
 434         | x /= maxBound = x + 1
 435         | otherwise     = succError "Int32"
 436     pred x
 437         | x /= minBound = x - 1
 438         | otherwise     = predError "Int32"
 439 #if WORD_SIZE_IN_BITS == 32
 440     toEnum (I# i#)      = I32# i#
 441 #else
 442     toEnum i@(I# i#)
 443         | i >= fromIntegral (minBound::Int32) && i <= fromIntegral (maxBound::Int32)
 444                         = I32# i#
 445         | otherwise     = toEnumError "Int32" i (minBound::Int32, maxBound::Int32)
 446 #endif
 447     fromEnum (I32# x#)  = I# x#
 448     enumFrom            = boundedEnumFrom
 449     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 450
 451 instance Integral Int32 where
 452     quot    x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 453         | y == 0                     = divZeroError
 454         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 455         | otherwise                  = I32# (narrow32Int# (x# `quotInt#` y#))
 456     rem     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 457         | y == 0                     = divZeroError
 458         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 459         | otherwise                  = I32# (narrow32Int# (x# `remInt#` y#))
 460     div     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 461         | y == 0                     = divZeroError
 462         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 463         | otherwise                  = I32# (narrow32Int# (x# `divInt#` y#))
 464     mod     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 465         | y == 0                     = divZeroError
 466         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 467         | otherwise                  = I32# (narrow32Int# (x# `modInt#` y#))
 468     quotRem x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 469         | y == 0                     = divZeroError
 470         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 471         | otherwise                  = (I32# (narrow32Int# (x# `quotInt#` y#)),
 472                                      I32# (narrow32Int# (x# `remInt#` y#)))
 473     divMod  x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 474         | y == 0                     = divZeroError
 475         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 476         | otherwise                  = (I32# (narrow32Int# (x# `divInt#` y#)),
 477                                      I32# (narrow32Int# (x# `modInt#` y#)))
 478     toInteger (I32# x#)              = smallInteger x#
 479
 480 instance Read Int32 where
 481     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 482
 483 instance Bits Int32 where
 484     {-# INLINE shift #-}
 485
 486     (I32# x#) .&.   (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 487     (I32# x#) .|.   (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 488     (I32# x#) `xor` (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 489     complement (I32# x#)       = I32# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 490     (I32# x#) `shift` (I# i#)
 491         | i# >=# 0#            = I32# (narrow32Int# (x# `iShiftL#` i#))
 492         | otherwise            = I32# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 493     (I32# x#) `rotate` (I# i#)
 494         | i'# ==# 0#
 495         = I32# x#
 496         | otherwise
 497         = I32# (narrow32Int# (word2Int# ((x'# `uncheckedShiftL#` i'#) `or#`
 498                                          (x'# `uncheckedShiftRL#` (32# -# i'#)))))
 499         where
 500         !x'# = narrow32Word# (int2Word# x#)
 501         !i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 31#)
 502     bitSize  _                 = 32
 503     isSigned _                 = True
 504
 505 {-# RULES
 506 "fromIntegral/Word8->Int32"  fromIntegral = \(W8# x#) -> I32# (word2Int# x#)
 507 "fromIntegral/Word16->Int32" fromIntegral = \(W16# x#) -> I32# (word2Int# x#)
 508 "fromIntegral/Int8->Int32"   fromIntegral = \(I8# x#) -> I32# x#
 509 "fromIntegral/Int16->Int32"  fromIntegral = \(I16# x#) -> I32# x#
 510 "fromIntegral/Int32->Int32"  fromIntegral = id :: Int32 -> Int32
 511 "fromIntegral/a->Int32"      fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I32# (narrow32Int# x#)
 512 "fromIntegral/Int32->a"      fromIntegral = \(I32# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 513   #-}
 514
 515 #endif
 516
 517 instance Real Int32 where
 518     toRational x = toInteger x % 1
 519
 520 instance Bounded Int32 where
 521     minBound = -0x80000000
 522     maxBound =  0x7FFFFFFF
 523
 524 instance Ix Int32 where
 525     range (m,n)         = [m..n]
 526     unsafeIndex (m,_) i = fromIntegral i - fromIntegral m
 527     inRange (m,n) i     = m <= i && i <= n
 528
 529 ------------------------------------------------------------------------
 530 -- type Int64
 531 ------------------------------------------------------------------------
 532
 533 #if WORD_SIZE_IN_BITS < 64
 534
 535 data Int64 = I64# Int64#
 536 -- ^ 64-bit signed integer type
 537
 538 instance Eq Int64 where
 539     (I64# x#) == (I64# y#) = x# `eqInt64#` y#
 540     (I64# x#) /= (I64# y#) = x# `neInt64#` y#
 541
 542 instance Ord Int64 where
 543     (I64# x#) <  (I64# y#) = x# `ltInt64#` y#
 544     (I64# x#) <= (I64# y#) = x# `leInt64#` y#
 545     (I64# x#) >  (I64# y#) = x# `gtInt64#` y#
 546     (I64# x#) >= (I64# y#) = x# `geInt64#` y#
 547
 548 instance Show Int64 where
 549     showsPrec p x = showsPrec p (toInteger x)
 550
 551 instance Num Int64 where
 552     (I64# x#) + (I64# y#)  = I64# (x# `plusInt64#`  y#)
 553     (I64# x#) - (I64# y#)  = I64# (x# `minusInt64#` y#)
 554     (I64# x#) * (I64# y#)  = I64# (x# `timesInt64#` y#)
 555     negate (I64# x#)       = I64# (negateInt64# x#)
 556     abs x | x >= 0         = x
 557           | otherwise      = negate x
 558     signum x | x > 0       = 1
 559     signum 0               = 0
 560     signum _               = -1
 561     fromInteger i          = I64# (integerToInt64 i)
 562
 563 instance Enum Int64 where
 564     succ x
 565         | x /= maxBound = x + 1
 566         | otherwise     = succError "Int64"
 567     pred x
 568         | x /= minBound = x - 1
 569         | otherwise     = predError "Int64"
 570     toEnum (I# i#)      = I64# (intToInt64# i#)
 571     fromEnum x@(I64# x#)
 572         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 573                         = I# (int64ToInt# x#)
 574         | otherwise     = fromEnumError "Int64" x
 575     enumFrom            = integralEnumFrom
 576     enumFromThen        = integralEnumFromThen
 577     enumFromTo          = integralEnumFromTo
 578     enumFromThenTo      = integralEnumFromThenTo
 579
 580 instance Integral Int64 where
 581     quot    x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 582         | y == 0                     = divZeroError
 583         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 584         | otherwise                  = I64# (x# `quotInt64#` y#)
 585     rem     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 586         | y == 0                     = divZeroError
 587         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 588         | otherwise                  = I64# (x# `remInt64#` y#)
 589     div     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 590         | y == 0                     = divZeroError
 591         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 592         | otherwise                  = I64# (x# `divInt64#` y#)
 593     mod     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 594         | y == 0                     = divZeroError
 595         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 596         | otherwise                  = I64# (x# `modInt64#` y#)
 597     quotRem x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 598         | y == 0                     = divZeroError
 599         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 600         | otherwise                  = (I64# (x# `quotInt64#` y#),
 601                                         I64# (x# `remInt64#` y#))
 602     divMod  x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 603         | y == 0                     = divZeroError
 604         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 605         | otherwise                  = (I64# (x# `divInt64#` y#),
 606                                         I64# (x# `modInt64#` y#))
 607     toInteger (I64# x)               = int64ToInteger x
 608
 609
 610 divInt64#, modInt64# :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 611 x# `divInt64#` y#
 612     | (x# `gtInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `ltInt64#` intToInt64# 0#)
 613         = ((x# `minusInt64#` y#) `minusInt64#` intToInt64# 1#) `quotInt64#` y#
 614     | (x# `ltInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `gtInt64#` intToInt64# 0#)
 615         = ((x# `minusInt64#` y#) `plusInt64#` intToInt64# 1#) `quotInt64#` y#
 616     | otherwise                = x# `quotInt64#` y#
 617 x# `modInt64#` y#
 618     | (x# `gtInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `ltInt64#` intToInt64# 0#) ||
 619       (x# `ltInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `gtInt64#` intToInt64# 0#)
 620         = if r# `neInt64#` intToInt64# 0# then r# `plusInt64#` y# else intToInt64# 0#
 621     | otherwise = r#
 622     where
 623     !r# = x# `remInt64#` y#
 624
 625 instance Read Int64 where
 626     readsPrec p s = [(fromInteger x, r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 627
 628 instance Bits Int64 where
 629     {-# INLINE shift #-}
 630
 631     (I64# x#) .&.   (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `and64#` int64ToWord64# y#))
 632     (I64# x#) .|.   (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `or64#`  int64ToWord64# y#))
 633     (I64# x#) `xor` (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `xor64#` int64ToWord64# y#))
 634     complement (I64# x#)       = I64# (word64ToInt64# (not64# (int64ToWord64# x#)))
 635     (I64# x#) `shift` (I# i#)
 636         | i# >=# 0#            = I64# (x# `iShiftL64#` i#)
 637         | otherwise            = I64# (x# `iShiftRA64#` negateInt# i#)
 638     (I64# x#) `rotate` (I# i#)
 639         | i'# ==# 0#
 640         = I64# x#
 641         | otherwise
 642         = I64# (word64ToInt64# ((x'# `uncheckedShiftL64#` i'#) `or64#`
 643                                 (x'# `uncheckedShiftRL64#` (64# -# i'#))))
 644         where
 645         !x'# = int64ToWord64# x#
 646         !i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 63#)
 647     bitSize  _                 = 64
 648     isSigned _                 = True
 649
 650 -- give the 64-bit shift operations the same treatment as the 32-bit
 651 -- ones (see GHC.Base), namely we wrap them in tests to catch the
 652 -- cases when we're shifting more than 64 bits to avoid unspecified
 653 -- behaviour in the C shift operations.
 654
 655 iShiftL64#, iShiftRA64# :: Int64# -> Int# -> Int64#
 656
 657 a `iShiftL64#` b  | b >=# 64# = intToInt64# 0#
 658                   | otherwise = a `uncheckedIShiftL64#` b
 659
 660 a `iShiftRA64#` b | b >=# 64# = if a `ltInt64#` (intToInt64# 0#)
 661                                         then intToInt64# (-1#)
 662                                         else intToInt64# 0#
 663                   | otherwise = a `uncheckedIShiftRA64#` b
 664
 665 {-# RULES
 666 "fromIntegral/Int->Int64"    fromIntegral = \(I#   x#) -> I64# (intToInt64# x#)
 667 "fromIntegral/Word->Int64"   fromIntegral = \(W#   x#) -> I64# (word64ToInt64# (wordToWord64# x#))
 668 "fromIntegral/Word64->Int64" fromIntegral = \(W64# x#) -> I64# (word64ToInt64# x#)
 669 "fromIntegral/Int64->Int"    fromIntegral = \(I64# x#) -> I#   (int64ToInt# x#)
 670 "fromIntegral/Int64->Word"   fromIntegral = \(I64# x#) -> W#   (int2Word# (int64ToInt# x#))
 671 "fromIntegral/Int64->Word64" fromIntegral = \(I64# x#) -> W64# (int64ToWord64# x#)
 672 "fromIntegral/Int64->Int64"  fromIntegral = id :: Int64 -> Int64
 673   #-}
 674
 675 #else
 676
 677 -- Int64 is represented in the same way as Int.
 678 -- Operations may assume and must ensure that it holds only values
 679 -- from its logical range.
 680
 681 data Int64 = I64# Int# deriving (Eq, Ord)
 682 -- ^ 64-bit signed integer type
 683
 684 instance Show Int64 where
 685     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 686
 687 instance Num Int64 where
 688     (I64# x#) + (I64# y#)  = I64# (x# +# y#)
 689     (I64# x#) - (I64# y#)  = I64# (x# -# y#)
 690     (I64# x#) * (I64# y#)  = I64# (x# *# y#)
 691     negate (I64# x#)       = I64# (negateInt# x#)
 692     abs x | x >= 0         = x
 693           | otherwise      = negate x
 694     signum x | x > 0       = 1
 695     signum 0               = 0
 696     signum _               = -1
 697     fromInteger i          = I64# (toInt# i)
 698
 699 instance Enum Int64 where
 700     succ x
 701         | x /= maxBound = x + 1
 702         | otherwise     = succError "Int64"
 703     pred x
 704         | x /= minBound = x - 1
 705         | otherwise     = predError "Int64"
 706     toEnum (I# i#)      = I64# i#
 707     fromEnum (I64# x#)  = I# x#
 708     enumFrom            = boundedEnumFrom
 709     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 710
 711 instance Integral Int64 where
 712     quot    x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 713         | y == 0                     = divZeroError
 714         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 715         | otherwise                  = I64# (x# `quotInt#` y#)
 716     rem     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 717         | y == 0                     = divZeroError
 718         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 719         | otherwise                  = I64# (x# `remInt#` y#)
 720     div     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 721         | y == 0                     = divZeroError
 722         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 723         | otherwise                  = I64# (x# `divInt#` y#)
 724     mod     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 725         | y == 0                     = divZeroError
 726         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 727         | otherwise                  = I64# (x# `modInt#` y#)
 728     quotRem x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 729         | y == 0                     = divZeroError
 730         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 731         | otherwise                  = (I64# (x# `quotInt#` y#), I64# (x# `remInt#` y#))
 732     divMod  x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 733         | y == 0                     = divZeroError
 734         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 735         | otherwise                  = (I64# (x# `divInt#` y#), I64# (x# `modInt#` y#))
 736     toInteger (I64# x#)              = smallInteger x#
 737
 738 instance Read Int64 where
 739     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 740
 741 instance Bits Int64 where
 742     {-# INLINE shift #-}
 743
 744     (I64# x#) .&.   (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 745     (I64# x#) .|.   (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 746     (I64# x#) `xor` (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 747     complement (I64# x#)       = I64# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 748     (I64# x#) `shift` (I# i#)
 749         | i# >=# 0#            = I64# (x# `iShiftL#` i#)
 750         | otherwise            = I64# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 751     (I64# x#) `rotate` (I# i#)
 752         | i'# ==# 0#
 753         = I64# x#
 754         | otherwise
 755         = I64# (word2Int# ((x'# `uncheckedShiftL#` i'#) `or#`
 756                            (x'# `uncheckedShiftRL#` (64# -# i'#))))
 757         where
 758         !x'# = int2Word# x#
 759         !i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 63#)
 760     bitSize  _                 = 64
 761     isSigned _                 = True
 762
 763 {-# RULES
 764 "fromIntegral/a->Int64" fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I64# x#
 765 "fromIntegral/Int64->a" fromIntegral = \(I64# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 766   #-}
 767
 768 uncheckedIShiftL64# :: Int# -> Int# -> Int#
 769 uncheckedIShiftL64#  = uncheckedIShiftL#
 770
 771 uncheckedIShiftRA64# :: Int# -> Int# -> Int#
 772 uncheckedIShiftRA64# = uncheckedIShiftRA#
 773 #endif
 774
 775 instance Real Int64 where
 776     toRational x = toInteger x % 1
 777
 778 instance Bounded Int64 where
 779     minBound = -0x8000000000000000
 780     maxBound =  0x7FFFFFFFFFFFFFFF
 781
 782 instance Ix Int64 where
 783     range (m,n)         = [m..n]
 784     unsafeIndex (m,_) i = fromIntegral i - fromIntegral m
 785     inRange (m,n) i     = m <= i && i <= n