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                     = divZeroError
  82         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
  83         | otherwise                  = I8# (narrow8Int# (x# `quotInt#` y#))
  84     rem     x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  85         | y == 0                     = divZeroError
  86         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
  87         | otherwise                  = I8# (narrow8Int# (x# `remInt#` y#))
  88     div     x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  89         | y == 0                     = divZeroError
  90         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
  91         | otherwise                  = I8# (narrow8Int# (x# `divInt#` y#))
  92     mod     x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  93         | y == 0                     = divZeroError
  94         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
  95         | otherwise                  = I8# (narrow8Int# (x# `modInt#` y#))
  96     quotRem x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  97         | y == 0                     = divZeroError
  98         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
  99         | otherwise                  = (I8# (narrow8Int# (x# `quotInt#` y#)),
 100                                        I8# (narrow8Int# (x# `remInt#` y#)))
 101     divMod  x@(I8# x#) y@(I8# y#)
 102         | y == 0                     = divZeroError
 103         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 104         | otherwise                  = (I8# (narrow8Int# (x# `divInt#` y#)),
 105                                        I8# (narrow8Int# (x# `modInt#` y#)))
 106     toInteger (I8# x#)               = S# x#
 107
 108 instance Bounded Int8 where
 109     minBound = -0x80
 110     maxBound =  0x7F
 111
 112 instance Ix Int8 where
 113     range (m,n)              = [m..n]
 114     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral i - fromIntegral m
 115     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n
 116
 117 instance Read Int8 where
 118     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 119
 120 instance Bits Int8 where
 121     {-# INLINE shift #-}
 122
 123     (I8# x#) .&.   (I8# y#)   = I8# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 124     (I8# x#) .|.   (I8# y#)   = I8# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 125     (I8# x#) `xor` (I8# y#)   = I8# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 126     complement (I8# x#)       = I8# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 127     (I8# x#) `shift` (I# i#)
 128         | i# >=# 0#           = I8# (narrow8Int# (x# `iShiftL#` i#))
 129         | otherwise           = I8# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 130     (I8# x#) `rotate` (I# i#)
 131         | i'# ==# 0#
 132         = I8# x#
 133         | otherwise
 134         = I8# (narrow8Int# (word2Int# ((x'# `uncheckedShiftL#` i'#) `or#`
 135                                        (x'# `uncheckedShiftRL#` (8# -# i'#)))))
 136         where
 137         x'# = narrow8Word# (int2Word# x#)
 138         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 7#)
 139     bitSize  _                = 8
 140     isSigned _                = True
 141
 142 {-# RULES
 143 "fromIntegral/Int8->Int8" fromIntegral = id :: Int8 -> Int8
 144 "fromIntegral/a->Int8"    fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I8# (narrow8Int# x#)
 145 "fromIntegral/Int8->a"    fromIntegral = \(I8# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 146   #-}
 147
 148 ------------------------------------------------------------------------
 149 -- type Int16
 150 ------------------------------------------------------------------------
 151
 152 -- Int16 is represented in the same way as Int. Operations may assume
 153 -- and must ensure that it holds only values from its logical range.
 154
 155 data Int16 = I16# Int# deriving (Eq, Ord)
 156 -- ^ 16-bit signed integer type
 157
 158 instance Show Int16 where
 159     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 160
 161 instance Num Int16 where
 162     (I16# x#) + (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# +# y#))
 163     (I16# x#) - (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# -# y#))
 164     (I16# x#) * (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# *# y#))
 165     negate (I16# x#)       = I16# (narrow16Int# (negateInt# x#))
 166     abs x | x >= 0         = x
 167           | otherwise      = negate x
 168     signum x | x > 0       = 1
 169     signum 0               = 0
 170     signum _               = -1
 171     fromInteger (S# i#)    = I16# (narrow16Int# i#)
 172     fromInteger (J# s# d#) = I16# (narrow16Int# (integer2Int# s# d#))
 173
 174 instance Real Int16 where
 175     toRational x = toInteger x % 1
 176
 177 instance Enum Int16 where
 178     succ x
 179         | x /= maxBound = x + 1
 180         | otherwise     = succError "Int16"
 181     pred x
 182         | x /= minBound = x - 1
 183         | otherwise     = predError "Int16"
 184     toEnum i@(I# i#)
 185         | i >= fromIntegral (minBound::Int16) && i <= fromIntegral (maxBound::Int16)
 186                         = I16# i#
 187         | otherwise     = toEnumError "Int16" i (minBound::Int16, maxBound::Int16)
 188     fromEnum (I16# x#)  = I# x#
 189     enumFrom            = boundedEnumFrom
 190     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 191
 192 instance Integral Int16 where
 193     quot    x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 194         | y == 0                     = divZeroError
 195         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 196         | otherwise                  = I16# (narrow16Int# (x# `quotInt#` y#))
 197     rem     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 198         | y == 0                     = divZeroError
 199         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 200         | otherwise                  = I16# (narrow16Int# (x# `remInt#` y#))
 201     div     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 202         | y == 0                     = divZeroError
 203         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 204         | otherwise                  = I16# (narrow16Int# (x# `divInt#` y#))
 205     mod     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 206         | y == 0                     = divZeroError
 207         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 208         | otherwise                  = I16# (narrow16Int# (x# `modInt#` y#))
 209     quotRem x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 210         | y == 0                     = divZeroError
 211         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 212         | otherwise                  = (I16# (narrow16Int# (x# `quotInt#` y#)),
 213                                         I16# (narrow16Int# (x# `remInt#` y#)))
 214     divMod  x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 215         | y == 0                     = divZeroError
 216         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 217         | otherwise                  = (I16# (narrow16Int# (x# `divInt#` y#)),
 218                                         I16# (narrow16Int# (x# `modInt#` y#)))
 219     toInteger (I16# x#)              = S# x#
 220
 221 instance Bounded Int16 where
 222     minBound = -0x8000
 223     maxBound =  0x7FFF
 224
 225 instance Ix Int16 where
 226     range (m,n)              = [m..n]
 227     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral i - fromIntegral m
 228     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n
 229
 230 instance Read Int16 where
 231     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 232
 233 instance Bits Int16 where
 234     {-# INLINE shift #-}
 235
 236     (I16# x#) .&.   (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 237     (I16# x#) .|.   (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 238     (I16# x#) `xor` (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 239     complement (I16# x#)       = I16# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 240     (I16# x#) `shift` (I# i#)
 241         | i# >=# 0#            = I16# (narrow16Int# (x# `iShiftL#` i#))
 242         | otherwise            = I16# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 243     (I16# x#) `rotate` (I# i#)
 244         | i'# ==# 0#
 245         = I16# x#
 246         | otherwise
 247         = I16# (narrow16Int# (word2Int# ((x'# `uncheckedShiftL#` i'#) `or#`
 248                                          (x'# `uncheckedShiftRL#` (16# -# i'#)))))
 249         where
 250         x'# = narrow16Word# (int2Word# x#)
 251         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 15#)
 252     bitSize  _                 = 16
 253     isSigned _                 = True
 254
 255 {-# RULES
 256 "fromIntegral/Word8->Int16"  fromIntegral = \(W8# x#) -> I16# (word2Int# x#)
 257 "fromIntegral/Int8->Int16"   fromIntegral = \(I8# x#) -> I16# x#
 258 "fromIntegral/Int16->Int16"  fromIntegral = id :: Int16 -> Int16
 259 "fromIntegral/a->Int16"      fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I16# (narrow16Int# x#)
 260 "fromIntegral/Int16->a"      fromIntegral = \(I16# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 261   #-}
 262
 263 ------------------------------------------------------------------------
 264 -- type Int32
 265 ------------------------------------------------------------------------
 266
 267 #if WORD_SIZE_IN_BITS < 32
 268
 269 data Int32 = I32# Int32#
 270 -- ^ 32-bit signed integer type
 271
 272 instance Eq Int32 where
 273     (I32# x#) == (I32# y#) = x# `eqInt32#` y#
 274     (I32# x#) /= (I32# y#) = x# `neInt32#` y#
 275
 276 instance Ord Int32 where
 277     (I32# x#) <  (I32# y#) = x# `ltInt32#` y#
 278     (I32# x#) <= (I32# y#) = x# `leInt32#` y#
 279     (I32# x#) >  (I32# y#) = x# `gtInt32#` y#
 280     (I32# x#) >= (I32# y#) = x# `geInt32#` y#
 281
 282 instance Show Int32 where
 283     showsPrec p x = showsPrec p (toInteger x)
 284
 285 instance Num Int32 where
 286     (I32# x#) + (I32# y#)  = I32# (x# `plusInt32#`  y#)
 287     (I32# x#) - (I32# y#)  = I32# (x# `minusInt32#` y#)
 288     (I32# x#) * (I32# y#)  = I32# (x# `timesInt32#` y#)
 289     negate (I32# x#)       = I32# (negateInt32# x#)
 290     abs x | x >= 0         = x
 291           | otherwise      = negate x
 292     signum x | x > 0       = 1
 293     signum 0               = 0
 294     signum _               = -1
 295     fromInteger (S# i#)    = I32# (intToInt32# i#)
 296     fromInteger (J# s# d#) = I32# (integerToInt32# s# d#)
 297
 298 instance Enum Int32 where
 299     succ x
 300         | x /= maxBound = x + 1
 301         | otherwise     = succError "Int32"
 302     pred x
 303         | x /= minBound = x - 1
 304         | otherwise     = predError "Int32"
 305     toEnum (I# i#)      = I32# (intToInt32# i#)
 306     fromEnum x@(I32# x#)
 307         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 308                         = I# (int32ToInt# x#)
 309         | otherwise     = fromEnumError "Int32" x
 310     enumFrom            = integralEnumFrom
 311     enumFromThen        = integralEnumFromThen
 312     enumFromTo          = integralEnumFromTo
 313     enumFromThenTo      = integralEnumFromThenTo
 314
 315 instance Integral Int32 where
 316     quot    x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 317         | y == 0                     = divZeroError
 318         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 319         | otherwise                  = I32# (x# `quotInt32#` y#)
 320     rem     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 321         | y == 0                  = divZeroError
 322         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 323         | otherwise               = I32# (x# `remInt32#` y#)
 324     div     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 325         | y == 0                  = divZeroError
 326         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 327         | otherwise               = I32# (x# `divInt32#` y#)
 328     mod     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 329         | y == 0                  = divZeroError
 330         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 331         | otherwise               = I32# (x# `modInt32#` y#)
 332     quotRem x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 333         | y == 0                  = divZeroError
 334         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 335         | otherwise               = (I32# (x# `quotInt32#` y#),
 336                                      I32# (x# `remInt32#` y#))
 337     divMod  x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 338         | y == 0                  = divZeroError
 339         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 340         | otherwise               = (I32# (x# `divInt32#` y#),
 341                                      I32# (x# `modInt32#` y#))
 342     toInteger x@(I32# x#)
 343         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 344                                   = S# (int32ToInt# x#)
 345         | otherwise               = case int32ToInteger# x# of (# s, d #) -> J# s d
 346
 347 divInt32#, modInt32# :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 348 x# `divInt32#` y#
 349     | (x# `gtInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `ltInt32#` intToInt32# 0#)
 350         = ((x# `minusInt32#` y#) `minusInt32#` intToInt32# 1#) `quotInt32#` y#
 351     | (x# `ltInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `gtInt32#` intToInt32# 0#)
 352         = ((x# `minusInt32#` y#) `plusInt32#` intToInt32# 1#) `quotInt32#` y#
 353     | otherwise                = x# `quotInt32#` y#
 354 x# `modInt32#` y#
 355     | (x# `gtInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `ltInt32#` intToInt32# 0#) ||
 356       (x# `ltInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `gtInt32#` intToInt32# 0#)
 357         = if r# `neInt32#` intToInt32# 0# then r# `plusInt32#` y# else intToInt32# 0#
 358     | otherwise = r#
 359     where
 360     r# = x# `remInt32#` y#
 361
 362 instance Read Int32 where
 363     readsPrec p s = [(fromInteger x, r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 364
 365 instance Bits Int32 where
 366     {-# INLINE shift #-}
 367
 368     (I32# x#) .&.   (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `and32#` int32ToWord32# y#))
 369     (I32# x#) .|.   (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `or32#`  int32ToWord32# y#))
 370     (I32# x#) `xor` (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `xor32#` int32ToWord32# y#))
 371     complement (I32# x#)       = I32# (word32ToInt32# (not32# (int32ToWord32# x#)))
 372     (I32# x#) `shift` (I# i#)
 373         | i# >=# 0#            = I32# (x# `iShiftL32#` i#)
 374         | otherwise            = I32# (x# `iShiftRA32#` negateInt# i#)
 375     (I32# x#) `rotate` (I# i#)
 376         | i'# ==# 0#
 377         = I32# x#
 378         | otherwise
 379         = I32# (word32ToInt32# ((x'# `shiftL32#` i'#) `or32#`
 380                                 (x'# `shiftRL32#` (32# -# i'#))))
 381         where
 382         x'# = int32ToWord32# x#
 383         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 31#)
 384     bitSize  _                 = 32
 385     isSigned _                 = True
 386
 387 foreign import "stg_eqInt32"       unsafe eqInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 388 foreign import "stg_neInt32"       unsafe neInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 389 foreign import "stg_ltInt32"       unsafe ltInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 390 foreign import "stg_leInt32"       unsafe leInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 391 foreign import "stg_gtInt32"       unsafe gtInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 392 foreign import "stg_geInt32"       unsafe geInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 393 foreign import "stg_plusInt32"     unsafe plusInt32#     :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 394 foreign import "stg_minusInt32"    unsafe minusInt32#    :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 395 foreign import "stg_timesInt32"    unsafe timesInt32#    :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 396 foreign import "stg_negateInt32"   unsafe negateInt32#   :: Int32# -> Int32#
 397 foreign import "stg_quotInt32"     unsafe quotInt32#     :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 398 foreign import "stg_remInt32"      unsafe remInt32#      :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 399 foreign import "stg_intToInt32"    unsafe intToInt32#    :: Int# -> Int32#
 400 foreign import "stg_int32ToInt"    unsafe int32ToInt#    :: Int32# -> Int#
 401 foreign import "stg_wordToWord32"  unsafe wordToWord32#  :: Word# -> Word32#
 402 foreign import "stg_int32ToWord32" unsafe int32ToWord32# :: Int32# -> Word32#
 403 foreign import "stg_word32ToInt32" unsafe word32ToInt32# :: Word32# -> Int32#
 404 foreign import "stg_and32"         unsafe and32#         :: Word32# -> Word32# -> Word32#
 405 foreign import "stg_or32"          unsafe or32#          :: Word32# -> Word32# -> Word32#
 406 foreign import "stg_xor32"         unsafe xor32#         :: Word32# -> Word32# -> Word32#
 407 foreign import "stg_not32"         unsafe not32#         :: Word32# -> Word32#
 408 foreign import "stg_iShiftL32"     unsafe iShiftL32#     :: Int32# -> Int# -> Int32#
 409 foreign import "stg_iShiftRA32"    unsafe iShiftRA32#    :: Int32# -> Int# -> Int32#
 410 foreign import "stg_shiftL32"      unsafe shiftL32#      :: Word32# -> Int# -> Word32#
 411 foreign import "stg_shiftRL32"     unsafe shiftRL32#     :: Word32# -> Int# -> Word32#
 412
 413 {-# RULES
 414 "fromIntegral/Int->Int32"    fromIntegral = \(I#   x#) -> I32# (intToInt32# x#)
 415 "fromIntegral/Word->Int32"   fromIntegral = \(W#   x#) -> I32# (word32ToInt32# (wordToWord32# x#))
 416 "fromIntegral/Word32->Int32" fromIntegral = \(W32# x#) -> I32# (word32ToInt32# x#)
 417 "fromIntegral/Int32->Int"    fromIntegral = \(I32# x#) -> I#   (int32ToInt# x#)
 418 "fromIntegral/Int32->Word"   fromIntegral = \(I32# x#) -> W#   (int2Word# (int32ToInt# x#))
 419 "fromIntegral/Int32->Word32" fromIntegral = \(I32# x#) -> W32# (int32ToWord32# x#)
 420 "fromIntegral/Int32->Int32"  fromIntegral = id :: Int32 -> Int32
 421   #-}
 422
 423 #else
 424
 425 -- Int32 is represented in the same way as Int.
 426 #if WORD_SIZE_IN_BITS > 32
 427 -- Operations may assume and must ensure that it holds only values
 428 -- from its logical range.
 429 #endif
 430
 431 data Int32 = I32# Int# deriving (Eq, Ord)
 432 -- ^ 32-bit signed integer type
 433
 434 instance Show Int32 where
 435     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 436
 437 instance Num Int32 where
 438     (I32# x#) + (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# +# y#))
 439     (I32# x#) - (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# -# y#))
 440     (I32# x#) * (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# *# y#))
 441     negate (I32# x#)       = I32# (narrow32Int# (negateInt# x#))
 442     abs x | x >= 0         = x
 443           | otherwise      = negate x
 444     signum x | x > 0       = 1
 445     signum 0               = 0
 446     signum _               = -1
 447     fromInteger (S# i#)    = I32# (narrow32Int# i#)
 448     fromInteger (J# s# d#) = I32# (narrow32Int# (integer2Int# s# d#))
 449
 450 instance Enum Int32 where
 451     succ x
 452         | x /= maxBound = x + 1
 453         | otherwise     = succError "Int32"
 454     pred x
 455         | x /= minBound = x - 1
 456         | otherwise     = predError "Int32"
 457 #if WORD_SIZE_IN_BITS == 32
 458     toEnum (I# i#)      = I32# i#
 459 #else
 460     toEnum i@(I# i#)
 461         | i >= fromIntegral (minBound::Int32) && i <= fromIntegral (maxBound::Int32)
 462                         = I32# i#
 463         | otherwise     = toEnumError "Int32" i (minBound::Int32, maxBound::Int32)
 464 #endif
 465     fromEnum (I32# x#)  = I# x#
 466     enumFrom            = boundedEnumFrom
 467     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 468
 469 instance Integral Int32 where
 470     quot    x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 471         | y == 0                     = divZeroError
 472         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 473         | otherwise                  = I32# (narrow32Int# (x# `quotInt#` y#))
 474     rem     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 475         | y == 0                     = divZeroError
 476         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 477         | otherwise                  = I32# (narrow32Int# (x# `remInt#` y#))
 478     div     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 479         | y == 0                     = divZeroError
 480         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 481         | otherwise                  = I32# (narrow32Int# (x# `divInt#` y#))
 482     mod     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 483         | y == 0                     = divZeroError
 484         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 485         | otherwise                  = I32# (narrow32Int# (x# `modInt#` y#))
 486     quotRem x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 487         | y == 0                     = divZeroError
 488         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 489         | otherwise                  = (I32# (narrow32Int# (x# `quotInt#` y#)),
 490                                      I32# (narrow32Int# (x# `remInt#` y#)))
 491     divMod  x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 492         | y == 0                     = divZeroError
 493         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 494         | otherwise                  = (I32# (narrow32Int# (x# `divInt#` y#)),
 495                                      I32# (narrow32Int# (x# `modInt#` y#)))
 496     toInteger (I32# x#)              = S# x#
 497
 498 instance Read Int32 where
 499     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 500
 501 instance Bits Int32 where
 502     {-# INLINE shift #-}
 503
 504     (I32# x#) .&.   (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 505     (I32# x#) .|.   (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 506     (I32# x#) `xor` (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 507     complement (I32# x#)       = I32# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 508     (I32# x#) `shift` (I# i#)
 509         | i# >=# 0#            = I32# (narrow32Int# (x# `iShiftL#` i#))
 510         | otherwise            = I32# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 511     (I32# x#) `rotate` (I# i#)
 512         | i'# ==# 0#
 513         = I32# x#
 514         | otherwise
 515         = I32# (narrow32Int# (word2Int# ((x'# `uncheckedShiftL#` i'#) `or#`
 516                                          (x'# `uncheckedShiftRL#` (32# -# i'#)))))
 517         where
 518         x'# = narrow32Word# (int2Word# x#)
 519         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 31#)
 520     bitSize  _                 = 32
 521     isSigned _                 = True
 522
 523 {-# RULES
 524 "fromIntegral/Word8->Int32"  fromIntegral = \(W8# x#) -> I32# (word2Int# x#)
 525 "fromIntegral/Word16->Int32" fromIntegral = \(W16# x#) -> I32# (word2Int# x#)
 526 "fromIntegral/Int8->Int32"   fromIntegral = \(I8# x#) -> I32# x#
 527 "fromIntegral/Int16->Int32"  fromIntegral = \(I16# x#) -> I32# x#
 528 "fromIntegral/Int32->Int32"  fromIntegral = id :: Int32 -> Int32
 529 "fromIntegral/a->Int32"      fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I32# (narrow32Int# x#)
 530 "fromIntegral/Int32->a"      fromIntegral = \(I32# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 531   #-}
 532
 533 #endif
 534
 535 instance Real Int32 where
 536     toRational x = toInteger x % 1
 537
 538 instance Bounded Int32 where
 539     minBound = -0x80000000
 540     maxBound =  0x7FFFFFFF
 541
 542 instance Ix Int32 where
 543     range (m,n)              = [m..n]
 544     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral i - fromIntegral m
 545     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n
 546
 547 ------------------------------------------------------------------------
 548 -- type Int64
 549 ------------------------------------------------------------------------
 550
 551 #if WORD_SIZE_IN_BITS < 64
 552
 553 data Int64 = I64# Int64#
 554 -- ^ 64-bit signed integer type
 555
 556 instance Eq Int64 where
 557     (I64# x#) == (I64# y#) = x# `eqInt64#` y#
 558     (I64# x#) /= (I64# y#) = x# `neInt64#` y#
 559
 560 instance Ord Int64 where
 561     (I64# x#) <  (I64# y#) = x# `ltInt64#` y#
 562     (I64# x#) <= (I64# y#) = x# `leInt64#` y#
 563     (I64# x#) >  (I64# y#) = x# `gtInt64#` y#
 564     (I64# x#) >= (I64# y#) = x# `geInt64#` y#
 565
 566 instance Show Int64 where
 567     showsPrec p x = showsPrec p (toInteger x)
 568
 569 instance Num Int64 where
 570     (I64# x#) + (I64# y#)  = I64# (x# `plusInt64#`  y#)
 571     (I64# x#) - (I64# y#)  = I64# (x# `minusInt64#` y#)
 572     (I64# x#) * (I64# y#)  = I64# (x# `timesInt64#` y#)
 573     negate (I64# x#)       = I64# (negateInt64# x#)
 574     abs x | x >= 0         = x
 575           | otherwise      = negate x
 576     signum x | x > 0       = 1
 577     signum 0               = 0
 578     signum _               = -1
 579     fromInteger (S# i#)    = I64# (intToInt64# i#)
 580     fromInteger (J# s# d#) = I64# (integerToInt64# s# d#)
 581
 582 instance Enum Int64 where
 583     succ x
 584         | x /= maxBound = x + 1
 585         | otherwise     = succError "Int64"
 586     pred x
 587         | x /= minBound = x - 1
 588         | otherwise     = predError "Int64"
 589     toEnum (I# i#)      = I64# (intToInt64# i#)
 590     fromEnum x@(I64# x#)
 591         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 592                         = I# (int64ToInt# x#)
 593         | otherwise     = fromEnumError "Int64" x
 594     enumFrom            = integralEnumFrom
 595     enumFromThen        = integralEnumFromThen
 596     enumFromTo          = integralEnumFromTo
 597     enumFromThenTo      = integralEnumFromThenTo
 598
 599 instance Integral Int64 where
 600     quot    x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 601         | y == 0                     = divZeroError
 602         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 603         | otherwise                  = I64# (x# `quotInt64#` y#)
 604     rem     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 605         | y == 0                     = divZeroError
 606         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 607         | otherwise                  = I64# (x# `remInt64#` y#)
 608     div     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 609         | y == 0                     = divZeroError
 610         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 611         | otherwise                  = I64# (x# `divInt64#` y#)
 612     mod     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 613         | y == 0                     = divZeroError
 614         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 615         | otherwise                  = I64# (x# `modInt64#` y#)
 616     quotRem x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 617         | y == 0                     = divZeroError
 618         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 619         | otherwise                  = (I64# (x# `quotInt64#` y#),
 620                                         I64# (x# `remInt64#` y#))
 621     divMod  x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 622         | y == 0                     = divZeroError
 623         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 624         | otherwise                  = (I64# (x# `divInt64#` y#),
 625                                         I64# (x# `modInt64#` y#))
 626     toInteger x@(I64# x#)
 627         | x >= fromIntegral (minBound::Int) &&
 628           x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 629                                      = S# (int64ToInt# x#)
 630         | otherwise                  = case int64ToInteger# x# of
 631                                            (# s, d #) -> J# s d
 632
 633
 634 divInt64#, modInt64# :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 635 x# `divInt64#` y#
 636     | (x# `gtInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `ltInt64#` intToInt64# 0#)
 637         = ((x# `minusInt64#` y#) `minusInt64#` intToInt64# 1#) `quotInt64#` y#
 638     | (x# `ltInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `gtInt64#` intToInt64# 0#)
 639         = ((x# `minusInt64#` y#) `plusInt64#` intToInt64# 1#) `quotInt64#` y#
 640     | otherwise                = x# `quotInt64#` y#
 641 x# `modInt64#` y#
 642     | (x# `gtInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `ltInt64#` intToInt64# 0#) ||
 643       (x# `ltInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `gtInt64#` intToInt64# 0#)
 644         = if r# `neInt64#` intToInt64# 0# then r# `plusInt64#` y# else intToInt64# 0#
 645     | otherwise = r#
 646     where
 647     r# = x# `remInt64#` y#
 648
 649 instance Read Int64 where
 650     readsPrec p s = [(fromInteger x, r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 651
 652 instance Bits Int64 where
 653     {-# INLINE shift #-}
 654
 655     (I64# x#) .&.   (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `and64#` int64ToWord64# y#))
 656     (I64# x#) .|.   (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `or64#`  int64ToWord64# y#))
 657     (I64# x#) `xor` (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `xor64#` int64ToWord64# y#))
 658     complement (I64# x#)       = I64# (word64ToInt64# (not64# (int64ToWord64# x#)))
 659     (I64# x#) `shift` (I# i#)
 660         | i# >=# 0#            = I64# (x# `iShiftL64#` i#)
 661         | otherwise            = I64# (x# `iShiftRA64#` negateInt# i#)
 662     (I64# x#) `rotate` (I# i#)
 663         | i'# ==# 0#
 664         = I64# x#
 665         | otherwise
 666         = I64# (word64ToInt64# ((x'# `uncheckedShiftL64#` i'#) `or64#`
 667                                 (x'# `uncheckedShiftRL64#` (64# -# i'#))))
 668         where
 669         x'# = int64ToWord64# x#
 670         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 63#)
 671     bitSize  _                 = 64
 672     isSigned _                 = True
 673
 674
 675 -- give the 64-bit shift operations the same treatment as the 32-bit
 676 -- ones (see GHC.Base), namely we wrap them in tests to catch the
 677 -- cases when we're shifting more than 64 bits to avoid unspecified
 678 -- behaviour in the C shift operations.
 679
 680 iShiftL64#, iShiftRA64# :: Int64# -> Int# -> Int64#
 681
 682 a `iShiftL64#` b  | b >=# 64# = intToInt64# 0#
 683                   | otherwise = a `uncheckedIShiftL64#` b
 684
 685 a `iShiftRA64#` b | b >=# 64# = if a `ltInt64#` (intToInt64# 0#)
 686                                         then intToInt64# (-1#)
 687                                         else intToInt64# 0#
 688                   | otherwise = a `uncheckedIShiftRA64#` b
 689
 690
 691 foreign import ccall unsafe "stg_eqInt64"       eqInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 692 foreign import ccall unsafe "stg_neInt64"       neInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 693 foreign import ccall unsafe "stg_ltInt64"       ltInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 694 foreign import ccall unsafe "stg_leInt64"       leInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 695 foreign import ccall unsafe "stg_gtInt64"       gtInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 696 foreign import ccall unsafe "stg_geInt64"       geInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 697 foreign import ccall unsafe "stg_plusInt64"     plusInt64#     :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 698 foreign import ccall unsafe "stg_minusInt64"    minusInt64#    :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 699 foreign import ccall unsafe "stg_timesInt64"    timesInt64#    :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 700 foreign import ccall unsafe "stg_negateInt64"   negateInt64#   :: Int64# -> Int64#
 701 foreign import ccall unsafe "stg_quotInt64"     quotInt64#     :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 702 foreign import ccall unsafe "stg_remInt64"      remInt64#      :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 703 foreign import ccall unsafe "stg_intToInt64"    intToInt64#    :: Int# -> Int64#
 704 foreign import ccall unsafe "stg_int64ToInt"    int64ToInt#    :: Int64# -> Int#
 705 foreign import ccall unsafe "stg_wordToWord64"  wordToWord64#  :: Word# -> Word64#
 706 foreign import ccall unsafe "stg_int64ToWord64" int64ToWord64# :: Int64# -> Word64#
 707 foreign import ccall unsafe "stg_word64ToInt64" word64ToInt64# :: Word64# -> Int64#
 708 foreign import ccall unsafe "stg_and64"         and64#         :: Word64# -> Word64# -> Word64#
 709 foreign import ccall unsafe "stg_or64"          or64#          :: Word64# -> Word64# -> Word64#
 710 foreign import ccall unsafe "stg_xor64"         xor64#         :: Word64# -> Word64# -> Word64#
 711 foreign import ccall unsafe "stg_not64"         not64#         :: Word64# -> Word64#
 712 foreign import ccall unsafe "stg_uncheckedShiftL64"      uncheckedShiftL64#      :: Word64# -> Int# -> Word64#
 713 foreign import ccall unsafe "stg_uncheckedShiftRL64"     uncheckedShiftRL64#     :: Word64# -> Int# -> Word64#
 714 foreign import ccall unsafe "stg_uncheckedIShiftL64"     uncheckedIShiftL64#     :: Int64# -> Int# -> Int64#
 715 foreign import ccall unsafe "stg_uncheckedIShiftRA64"    uncheckedIShiftRA64#    :: Int64# -> Int# -> Int64#
 716
 717 foreign import ccall unsafe "stg_integerToInt64"  integerToInt64#  :: Int# -> ByteArray# -> Int64#
 718
 719 {-# RULES
 720 "fromIntegral/Int->Int64"    fromIntegral = \(I#   x#) -> I64# (intToInt64# x#)
 721 "fromIntegral/Word->Int64"   fromIntegral = \(W#   x#) -> I64# (word64ToInt64# (wordToWord64# x#))
 722 "fromIntegral/Word64->Int64" fromIntegral = \(W64# x#) -> I64# (word64ToInt64# x#)
 723 "fromIntegral/Int64->Int"    fromIntegral = \(I64# x#) -> I#   (int64ToInt# x#)
 724 "fromIntegral/Int64->Word"   fromIntegral = \(I64# x#) -> W#   (int2Word# (int64ToInt# x#))
 725 "fromIntegral/Int64->Word64" fromIntegral = \(I64# x#) -> W64# (int64ToWord64# x#)
 726 "fromIntegral/Int64->Int64"  fromIntegral = id :: Int64 -> Int64
 727   #-}
 728
 729 #else
 730
 731 -- Int64 is represented in the same way as Int.
 732 -- Operations may assume and must ensure that it holds only values
 733 -- from its logical range.
 734
 735 data Int64 = I64# Int# deriving (Eq, Ord)
 736 -- ^ 64-bit signed integer type
 737
 738 instance Show Int64 where
 739     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 740
 741 instance Num Int64 where
 742     (I64# x#) + (I64# y#)  = I64# (x# +# y#)
 743     (I64# x#) - (I64# y#)  = I64# (x# -# y#)
 744     (I64# x#) * (I64# y#)  = I64# (x# *# y#)
 745     negate (I64# x#)       = I64# (negateInt# x#)
 746     abs x | x >= 0         = x
 747           | otherwise      = negate x
 748     signum x | x > 0       = 1
 749     signum 0               = 0
 750     signum _               = -1
 751     fromInteger (S# i#)    = I64# i#
 752     fromInteger (J# s# d#) = I64# (integer2Int# s# d#)
 753
 754 instance Enum Int64 where
 755     succ x
 756         | x /= maxBound = x + 1
 757         | otherwise     = succError "Int64"
 758     pred x
 759         | x /= minBound = x - 1
 760         | otherwise     = predError "Int64"
 761     toEnum (I# i#)      = I64# i#
 762     fromEnum (I64# x#)  = I# x#
 763     enumFrom            = boundedEnumFrom
 764     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 765
 766 instance Integral Int64 where
 767     quot    x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 768         | y == 0                     = divZeroError
 769         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 770         | otherwise                  = I64# (x# `quotInt#` y#)
 771     rem     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 772         | y == 0                     = divZeroError
 773         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 774         | otherwise                  = I64# (x# `remInt#` y#)
 775     div     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 776         | y == 0                     = divZeroError
 777         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 778         | otherwise                  = I64# (x# `divInt#` y#)
 779     mod     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 780         | y == 0                     = divZeroError
 781         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 782         | otherwise                  = I64# (x# `modInt#` y#)
 783     quotRem x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 784         | y == 0                     = divZeroError
 785         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 786         | otherwise                  = (I64# (x# `quotInt#` y#), I64# (x# `remInt#` y#))
 787     divMod  x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 788         | y == 0                     = divZeroError
 789         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 790         | otherwise                  = (I64# (x# `divInt#` y#), I64# (x# `modInt#` y#))
 791     toInteger (I64# x#)              = S# x#
 792
 793 instance Read Int64 where
 794     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 795
 796 instance Bits Int64 where
 797     {-# INLINE shift #-}
 798
 799     (I64# x#) .&.   (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 800     (I64# x#) .|.   (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 801     (I64# x#) `xor` (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 802     complement (I64# x#)       = I64# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 803     (I64# x#) `shift` (I# i#)
 804         | i# >=# 0#            = I64# (x# `iShiftL#` i#)
 805         | otherwise            = I64# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 806     (I64# x#) `rotate` (I# i#)
 807         | i'# ==# 0#
 808         = I64# x#
 809         | otherwise
 810         = I64# (word2Int# ((x'# `uncheckedShiftL#` i'#) `or#`
 811                            (x'# `uncheckedShiftRL#` (64# -# i'#))))
 812         where
 813         x'# = int2Word# x#
 814         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 63#)
 815     bitSize  _                 = 64
 816     isSigned _                 = True
 817
 818 {-# RULES
 819 "fromIntegral/a->Int64" fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I64# x#
 820 "fromIntegral/Int64->a" fromIntegral = \(I64# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 821   #-}
 822
 823 #endif
 824
 825 instance Real Int64 where
 826     toRational x = toInteger x % 1
 827
 828 instance Bounded Int64 where
 829     minBound = -0x8000000000000000
 830     maxBound =  0x7FFFFFFFFFFFFFFF
 831
 832 instance Ix Int64 where
 833     range (m,n)              = [m..n]
 834     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral i - fromIntegral m
 835     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n