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