GHC/Int.hs

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