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     {-# INLINE shiftR #-}
 150     -- same as the default definition, but we want it inlined (#2376)
 151     x `shiftR`  i = x `shift`  (-i)
 152
 153 {-# RULES
 154 "fromIntegral/Int8->Int8" fromIntegral = id :: Int8 -> Int8
 155 "fromIntegral/a->Int8"    fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I8# (narrow8Int# x#)
 156 "fromIntegral/Int8->a"    fromIntegral = \(I8# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 157   #-}
 158
 159 ------------------------------------------------------------------------
 160 -- type Int16
 161 ------------------------------------------------------------------------
 162
 163 -- Int16 is represented in the same way as Int. Operations may assume
 164 -- and must ensure that it holds only values from its logical range.
 165
 166 data Int16 = I16# Int# deriving (Eq, Ord)
 167 -- ^ 16-bit signed integer type
 168
 169 instance Show Int16 where
 170     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 171
 172 instance Num Int16 where
 173     (I16# x#) + (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# +# y#))
 174     (I16# x#) - (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# -# y#))
 175     (I16# x#) * (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# *# y#))
 176     negate (I16# x#)       = I16# (narrow16Int# (negateInt# x#))
 177     abs x | x >= 0         = x
 178           | otherwise      = negate x
 179     signum x | x > 0       = 1
 180     signum 0               = 0
 181     signum _               = -1
 182     fromInteger i          = I16# (narrow16Int# (toInt# i))
 183
 184 instance Real Int16 where
 185     toRational x = toInteger x % 1
 186
 187 instance Enum Int16 where
 188     succ x
 189         | x /= maxBound = x + 1
 190         | otherwise     = succError "Int16"
 191     pred x
 192         | x /= minBound = x - 1
 193         | otherwise     = predError "Int16"
 194     toEnum i@(I# i#)
 195         | i >= fromIntegral (minBound::Int16) && i <= fromIntegral (maxBound::Int16)
 196                         = I16# i#
 197         | otherwise     = toEnumError "Int16" i (minBound::Int16, maxBound::Int16)
 198     fromEnum (I16# x#)  = I# x#
 199     enumFrom            = boundedEnumFrom
 200     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 201
 202 instance Integral Int16 where
 203     quot    x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 204         | y == 0                     = divZeroError
 205         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 206         | otherwise                  = I16# (narrow16Int# (x# `quotInt#` y#))
 207     rem     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 208         | y == 0                     = divZeroError
 209         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 210         | otherwise                  = I16# (narrow16Int# (x# `remInt#` y#))
 211     div     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 212         | y == 0                     = divZeroError
 213         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 214         | otherwise                  = I16# (narrow16Int# (x# `divInt#` y#))
 215     mod     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 216         | y == 0                     = divZeroError
 217         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 218         | otherwise                  = I16# (narrow16Int# (x# `modInt#` y#))
 219     quotRem x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 220         | y == 0                     = divZeroError
 221         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 222         | otherwise                  = (I16# (narrow16Int# (x# `quotInt#` y#)),
 223                                         I16# (narrow16Int# (x# `remInt#` y#)))
 224     divMod  x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 225         | y == 0                     = divZeroError
 226         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 227         | otherwise                  = (I16# (narrow16Int# (x# `divInt#` y#)),
 228                                         I16# (narrow16Int# (x# `modInt#` y#)))
 229     toInteger (I16# x#)              = smallInteger x#
 230
 231 instance Bounded Int16 where
 232     minBound = -0x8000
 233     maxBound =  0x7FFF
 234
 235 instance Ix Int16 where
 236     range (m,n)              = [m..n]
 237     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral i - fromIntegral m
 238     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n
 239
 240 instance Read Int16 where
 241     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 242
 243 instance Bits Int16 where
 244     {-# INLINE shift #-}
 245
 246     (I16# x#) .&.   (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 247     (I16# x#) .|.   (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 248     (I16# x#) `xor` (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 249     complement (I16# x#)       = I16# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 250     (I16# x#) `shift` (I# i#)
 251         | i# >=# 0#            = I16# (narrow16Int# (x# `iShiftL#` i#))
 252         | otherwise            = I16# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 253     (I16# x#) `rotate` (I# i#)
 254         | i'# ==# 0#
 255         = I16# x#
 256         | otherwise
 257         = I16# (narrow16Int# (word2Int# ((x'# `uncheckedShiftL#` i'#) `or#`
 258                                          (x'# `uncheckedShiftRL#` (16# -# i'#)))))
 259         where
 260         x'# = narrow16Word# (int2Word# x#)
 261         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 15#)
 262     bitSize  _                 = 16
 263     isSigned _                 = True
 264
 265     {-# INLINE shiftR #-}
 266     -- same as the default definition, but we want it inlined (#2376)
 267     x `shiftR`  i = x `shift`  (-i)
 268
 269 {-# RULES
 270 "fromIntegral/Word8->Int16"  fromIntegral = \(W8# x#) -> I16# (word2Int# x#)
 271 "fromIntegral/Int8->Int16"   fromIntegral = \(I8# x#) -> I16# x#
 272 "fromIntegral/Int16->Int16"  fromIntegral = id :: Int16 -> Int16
 273 "fromIntegral/a->Int16"      fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I16# (narrow16Int# x#)
 274 "fromIntegral/Int16->a"      fromIntegral = \(I16# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 275   #-}
 276
 277 ------------------------------------------------------------------------
 278 -- type Int32
 279 ------------------------------------------------------------------------
 280
 281 #if WORD_SIZE_IN_BITS < 32
 282
 283 data Int32 = I32# Int32#
 284 -- ^ 32-bit signed integer type
 285
 286 instance Eq Int32 where
 287     (I32# x#) == (I32# y#) = x# `eqInt32#` y#
 288     (I32# x#) /= (I32# y#) = x# `neInt32#` y#
 289
 290 instance Ord Int32 where
 291     (I32# x#) <  (I32# y#) = x# `ltInt32#` y#
 292     (I32# x#) <= (I32# y#) = x# `leInt32#` y#
 293     (I32# x#) >  (I32# y#) = x# `gtInt32#` y#
 294     (I32# x#) >= (I32# y#) = x# `geInt32#` y#
 295
 296 instance Show Int32 where
 297     showsPrec p x = showsPrec p (toInteger x)
 298
 299 instance Num Int32 where
 300     (I32# x#) + (I32# y#)  = I32# (x# `plusInt32#`  y#)
 301     (I32# x#) - (I32# y#)  = I32# (x# `minusInt32#` y#)
 302     (I32# x#) * (I32# y#)  = I32# (x# `timesInt32#` y#)
 303     negate (I32# x#)       = I32# (negateInt32# x#)
 304     abs x | x >= 0         = x
 305           | otherwise      = negate x
 306     signum x | x > 0       = 1
 307     signum 0               = 0
 308     signum _               = -1
 309     fromInteger (S# i#)    = I32# (intToInt32# i#)
 310     fromInteger (J# s# d#) = I32# (integerToInt32# s# d#)
 311
 312 instance Enum Int32 where
 313     succ x
 314         | x /= maxBound = x + 1
 315         | otherwise     = succError "Int32"
 316     pred x
 317         | x /= minBound = x - 1
 318         | otherwise     = predError "Int32"
 319     toEnum (I# i#)      = I32# (intToInt32# i#)
 320     fromEnum x@(I32# x#)
 321         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 322                         = I# (int32ToInt# x#)
 323         | otherwise     = fromEnumError "Int32" x
 324     enumFrom            = integralEnumFrom
 325     enumFromThen        = integralEnumFromThen
 326     enumFromTo          = integralEnumFromTo
 327     enumFromThenTo      = integralEnumFromThenTo
 328
 329 instance Integral Int32 where
 330     quot    x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 331         | y == 0                     = divZeroError
 332         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 333         | otherwise                  = I32# (x# `quotInt32#` y#)
 334     rem     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 335         | y == 0                  = divZeroError
 336         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 337         | otherwise               = I32# (x# `remInt32#` y#)
 338     div     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 339         | y == 0                  = divZeroError
 340         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 341         | otherwise               = I32# (x# `divInt32#` y#)
 342     mod     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 343         | y == 0                  = divZeroError
 344         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 345         | otherwise               = I32# (x# `modInt32#` y#)
 346     quotRem x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 347         | y == 0                  = divZeroError
 348         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 349         | otherwise               = (I32# (x# `quotInt32#` y#),
 350                                      I32# (x# `remInt32#` y#))
 351     divMod  x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 352         | y == 0                  = divZeroError
 353         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 354         | otherwise               = (I32# (x# `divInt32#` y#),
 355                                      I32# (x# `modInt32#` y#))
 356     toInteger x@(I32# x#)
 357         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 358                                   = smallInteger (int32ToInt# x#)
 359         | otherwise               = case int32ToInteger# x# of (# s, d #) -> J# s d
 360
 361 divInt32#, modInt32# :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 362 x# `divInt32#` y#
 363     | (x# `gtInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `ltInt32#` intToInt32# 0#)
 364         = ((x# `minusInt32#` y#) `minusInt32#` intToInt32# 1#) `quotInt32#` y#
 365     | (x# `ltInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `gtInt32#` intToInt32# 0#)
 366         = ((x# `minusInt32#` y#) `plusInt32#` intToInt32# 1#) `quotInt32#` y#
 367     | otherwise                = x# `quotInt32#` y#
 368 x# `modInt32#` y#
 369     | (x# `gtInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `ltInt32#` intToInt32# 0#) ||
 370       (x# `ltInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `gtInt32#` intToInt32# 0#)
 371         = if r# `neInt32#` intToInt32# 0# then r# `plusInt32#` y# else intToInt32# 0#
 372     | otherwise = r#
 373     where
 374     r# = x# `remInt32#` y#
 375
 376 instance Read Int32 where
 377     readsPrec p s = [(fromInteger x, r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 378
 379 instance Bits Int32 where
 380     {-# INLINE shift #-}
 381
 382     (I32# x#) .&.   (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `and32#` int32ToWord32# y#))
 383     (I32# x#) .|.   (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `or32#`  int32ToWord32# y#))
 384     (I32# x#) `xor` (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `xor32#` int32ToWord32# y#))
 385     complement (I32# x#)       = I32# (word32ToInt32# (not32# (int32ToWord32# x#)))
 386     (I32# x#) `shift` (I# i#)
 387         | i# >=# 0#            = I32# (x# `iShiftL32#` i#)
 388         | otherwise            = I32# (x# `iShiftRA32#` negateInt# i#)
 389     (I32# x#) `rotate` (I# i#)
 390         | i'# ==# 0#
 391         = I32# x#
 392         | otherwise
 393         = I32# (word32ToInt32# ((x'# `shiftL32#` i'#) `or32#`
 394                                 (x'# `shiftRL32#` (32# -# i'#))))
 395         where
 396         x'# = int32ToWord32# x#
 397         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 31#)
 398     bitSize  _                 = 32
 399     isSigned _                 = True
 400
 401     {-# INLINE shiftR #-}
 402     -- same as the default definition, but we want it inlined (#2376)
 403     x `shiftR`  i = x `shift`  (-i)
 404
 405 {-# RULES
 406 "fromIntegral/Int->Int32"    fromIntegral = \(I#   x#) -> I32# (intToInt32# x#)
 407 "fromIntegral/Word->Int32"   fromIntegral = \(W#   x#) -> I32# (word32ToInt32# (wordToWord32# x#))
 408 "fromIntegral/Word32->Int32" fromIntegral = \(W32# x#) -> I32# (word32ToInt32# x#)
 409 "fromIntegral/Int32->Int"    fromIntegral = \(I32# x#) -> I#   (int32ToInt# x#)
 410 "fromIntegral/Int32->Word"   fromIntegral = \(I32# x#) -> W#   (int2Word# (int32ToInt# x#))
 411 "fromIntegral/Int32->Word32" fromIntegral = \(I32# x#) -> W32# (int32ToWord32# x#)
 412 "fromIntegral/Int32->Int32"  fromIntegral = id :: Int32 -> Int32
 413   #-}
 414
 415 #else
 416
 417 -- Int32 is represented in the same way as Int.
 418 #if WORD_SIZE_IN_BITS > 32
 419 -- Operations may assume and must ensure that it holds only values
 420 -- from its logical range.
 421 #endif
 422
 423 data Int32 = I32# Int# deriving (Eq, Ord)
 424 -- ^ 32-bit signed integer type
 425
 426 instance Show Int32 where
 427     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 428
 429 instance Num Int32 where
 430     (I32# x#) + (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# +# y#))
 431     (I32# x#) - (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# -# y#))
 432     (I32# x#) * (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# *# y#))
 433     negate (I32# x#)       = I32# (narrow32Int# (negateInt# x#))
 434     abs x | x >= 0         = x
 435           | otherwise      = negate x
 436     signum x | x > 0       = 1
 437     signum 0               = 0
 438     signum _               = -1
 439     fromInteger i          = I32# (narrow32Int# (toInt# i))
 440
 441 instance Enum Int32 where
 442     succ x
 443         | x /= maxBound = x + 1
 444         | otherwise     = succError "Int32"
 445     pred x
 446         | x /= minBound = x - 1
 447         | otherwise     = predError "Int32"
 448 #if WORD_SIZE_IN_BITS == 32
 449     toEnum (I# i#)      = I32# i#
 450 #else
 451     toEnum i@(I# i#)
 452         | i >= fromIntegral (minBound::Int32) && i <= fromIntegral (maxBound::Int32)
 453                         = I32# i#
 454         | otherwise     = toEnumError "Int32" i (minBound::Int32, maxBound::Int32)
 455 #endif
 456     fromEnum (I32# x#)  = I# x#
 457     enumFrom            = boundedEnumFrom
 458     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 459
 460 instance Integral Int32 where
 461     quot    x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 462         | y == 0                     = divZeroError
 463         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 464         | otherwise                  = I32# (narrow32Int# (x# `quotInt#` y#))
 465     rem     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 466         | y == 0                     = divZeroError
 467         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 468         | otherwise                  = I32# (narrow32Int# (x# `remInt#` y#))
 469     div     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 470         | y == 0                     = divZeroError
 471         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 472         | otherwise                  = I32# (narrow32Int# (x# `divInt#` y#))
 473     mod     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 474         | y == 0                     = divZeroError
 475         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 476         | otherwise                  = I32# (narrow32Int# (x# `modInt#` y#))
 477     quotRem x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 478         | y == 0                     = divZeroError
 479         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 480         | otherwise                  = (I32# (narrow32Int# (x# `quotInt#` y#)),
 481                                      I32# (narrow32Int# (x# `remInt#` y#)))
 482     divMod  x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 483         | y == 0                     = divZeroError
 484         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 485         | otherwise                  = (I32# (narrow32Int# (x# `divInt#` y#)),
 486                                      I32# (narrow32Int# (x# `modInt#` y#)))
 487     toInteger (I32# x#)              = smallInteger x#
 488
 489 instance Read Int32 where
 490     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 491
 492 instance Bits Int32 where
 493     {-# INLINE shift #-}
 494
 495     (I32# x#) .&.   (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 496     (I32# x#) .|.   (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 497     (I32# x#) `xor` (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 498     complement (I32# x#)       = I32# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 499     (I32# x#) `shift` (I# i#)
 500         | i# >=# 0#            = I32# (narrow32Int# (x# `iShiftL#` i#))
 501         | otherwise            = I32# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 502     (I32# x#) `rotate` (I# i#)
 503         | i'# ==# 0#
 504         = I32# x#
 505         | otherwise
 506         = I32# (narrow32Int# (word2Int# ((x'# `uncheckedShiftL#` i'#) `or#`
 507                                          (x'# `uncheckedShiftRL#` (32# -# i'#)))))
 508         where
 509         x'# = narrow32Word# (int2Word# x#)
 510         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 31#)
 511     bitSize  _                 = 32
 512     isSigned _                 = True
 513
 514     {-# INLINE shiftR #-}
 515     -- same as the default definition, but we want it inlined (#2376)
 516     x `shiftR`  i = x `shift`  (-i)
 517
 518 {-# RULES
 519 "fromIntegral/Word8->Int32"  fromIntegral = \(W8# x#) -> I32# (word2Int# x#)
 520 "fromIntegral/Word16->Int32" fromIntegral = \(W16# x#) -> I32# (word2Int# x#)
 521 "fromIntegral/Int8->Int32"   fromIntegral = \(I8# x#) -> I32# x#
 522 "fromIntegral/Int16->Int32"  fromIntegral = \(I16# x#) -> I32# x#
 523 "fromIntegral/Int32->Int32"  fromIntegral = id :: Int32 -> Int32
 524 "fromIntegral/a->Int32"      fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I32# (narrow32Int# x#)
 525 "fromIntegral/Int32->a"      fromIntegral = \(I32# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 526   #-}
 527
 528 #endif
 529
 530 instance Real Int32 where
 531     toRational x = toInteger x % 1
 532
 533 instance Bounded Int32 where
 534     minBound = -0x80000000
 535     maxBound =  0x7FFFFFFF
 536
 537 instance Ix Int32 where
 538     range (m,n)              = [m..n]
 539     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral i - fromIntegral m
 540     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n
 541
 542 ------------------------------------------------------------------------
 543 -- type Int64
 544 ------------------------------------------------------------------------
 545
 546 #if WORD_SIZE_IN_BITS < 64
 547
 548 data Int64 = I64# Int64#
 549 -- ^ 64-bit signed integer type
 550
 551 instance Eq Int64 where
 552     (I64# x#) == (I64# y#) = x# `eqInt64#` y#
 553     (I64# x#) /= (I64# y#) = x# `neInt64#` y#
 554
 555 instance Ord Int64 where
 556     (I64# x#) <  (I64# y#) = x# `ltInt64#` y#
 557     (I64# x#) <= (I64# y#) = x# `leInt64#` y#
 558     (I64# x#) >  (I64# y#) = x# `gtInt64#` y#
 559     (I64# x#) >= (I64# y#) = x# `geInt64#` y#
 560
 561 instance Show Int64 where
 562     showsPrec p x = showsPrec p (toInteger x)
 563
 564 instance Num Int64 where
 565     (I64# x#) + (I64# y#)  = I64# (x# `plusInt64#`  y#)
 566     (I64# x#) - (I64# y#)  = I64# (x# `minusInt64#` y#)
 567     (I64# x#) * (I64# y#)  = I64# (x# `timesInt64#` y#)
 568     negate (I64# x#)       = I64# (negateInt64# x#)
 569     abs x | x >= 0         = x
 570           | otherwise      = negate x
 571     signum x | x > 0       = 1
 572     signum 0               = 0
 573     signum _               = -1
 574     fromInteger i          = I64# (integerToInt64 i)
 575
 576 instance Enum Int64 where
 577     succ x
 578         | x /= maxBound = x + 1
 579         | otherwise     = succError "Int64"
 580     pred x
 581         | x /= minBound = x - 1
 582         | otherwise     = predError "Int64"
 583     toEnum (I# i#)      = I64# (intToInt64# i#)
 584     fromEnum x@(I64# x#)
 585         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 586                         = I# (int64ToInt# x#)
 587         | otherwise     = fromEnumError "Int64" x
 588     enumFrom            = integralEnumFrom
 589     enumFromThen        = integralEnumFromThen
 590     enumFromTo          = integralEnumFromTo
 591     enumFromThenTo      = integralEnumFromThenTo
 592
 593 instance Integral Int64 where
 594     quot    x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 595         | y == 0                     = divZeroError
 596         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 597         | otherwise                  = I64# (x# `quotInt64#` y#)
 598     rem     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 599         | y == 0                     = divZeroError
 600         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 601         | otherwise                  = I64# (x# `remInt64#` y#)
 602     div     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 603         | y == 0                     = divZeroError
 604         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 605         | otherwise                  = I64# (x# `divInt64#` y#)
 606     mod     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 607         | y == 0                     = divZeroError
 608         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 609         | otherwise                  = I64# (x# `modInt64#` y#)
 610     quotRem x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 611         | y == 0                     = divZeroError
 612         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 613         | otherwise                  = (I64# (x# `quotInt64#` y#),
 614                                         I64# (x# `remInt64#` y#))
 615     divMod  x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 616         | y == 0                     = divZeroError
 617         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 618         | otherwise                  = (I64# (x# `divInt64#` y#),
 619                                         I64# (x# `modInt64#` y#))
 620     toInteger (I64# x)               = int64ToInteger x
 621
 622
 623 divInt64#, modInt64# :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 624 x# `divInt64#` y#
 625     | (x# `gtInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `ltInt64#` intToInt64# 0#)
 626         = ((x# `minusInt64#` y#) `minusInt64#` intToInt64# 1#) `quotInt64#` y#
 627     | (x# `ltInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `gtInt64#` intToInt64# 0#)
 628         = ((x# `minusInt64#` y#) `plusInt64#` intToInt64# 1#) `quotInt64#` y#
 629     | otherwise                = x# `quotInt64#` y#
 630 x# `modInt64#` y#
 631     | (x# `gtInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `ltInt64#` intToInt64# 0#) ||
 632       (x# `ltInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `gtInt64#` intToInt64# 0#)
 633         = if r# `neInt64#` intToInt64# 0# then r# `plusInt64#` y# else intToInt64# 0#
 634     | otherwise = r#
 635     where
 636     r# = x# `remInt64#` y#
 637
 638 instance Read Int64 where
 639     readsPrec p s = [(fromInteger x, r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 640
 641 instance Bits Int64 where
 642     {-# INLINE shift #-}
 643
 644     (I64# x#) .&.   (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `and64#` int64ToWord64# y#))
 645     (I64# x#) .|.   (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `or64#`  int64ToWord64# y#))
 646     (I64# x#) `xor` (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `xor64#` int64ToWord64# y#))
 647     complement (I64# x#)       = I64# (word64ToInt64# (not64# (int64ToWord64# x#)))
 648     (I64# x#) `shift` (I# i#)
 649         | i# >=# 0#            = I64# (x# `iShiftL64#` i#)
 650         | otherwise            = I64# (x# `iShiftRA64#` negateInt# i#)
 651     (I64# x#) `rotate` (I# i#)
 652         | i'# ==# 0#
 653         = I64# x#
 654         | otherwise
 655         = I64# (word64ToInt64# ((x'# `uncheckedShiftL64#` i'#) `or64#`
 656                                 (x'# `uncheckedShiftRL64#` (64# -# i'#))))
 657         where
 658         x'# = int64ToWord64# x#
 659         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 63#)
 660     bitSize  _                 = 64
 661     isSigned _                 = True
 662
 663     {-# INLINE shiftR #-}
 664     -- same as the default definition, but we want it inlined (#2376)
 665     x `shiftR`  i = x `shift`  (-i)
 666
 667
 668 -- give the 64-bit shift operations the same treatment as the 32-bit
 669 -- ones (see GHC.Base), namely we wrap them in tests to catch the
 670 -- cases when we're shifting more than 64 bits to avoid unspecified
 671 -- behaviour in the C shift operations.
 672
 673 iShiftL64#, iShiftRA64# :: Int64# -> Int# -> Int64#
 674
 675 a `iShiftL64#` b  | b >=# 64# = intToInt64# 0#
 676                   | otherwise = a `uncheckedIShiftL64#` b
 677
 678 a `iShiftRA64#` b | b >=# 64# = if a `ltInt64#` (intToInt64# 0#)
 679                                         then intToInt64# (-1#)
 680                                         else intToInt64# 0#
 681                   | otherwise = a `uncheckedIShiftRA64#` b
 682
 683 {-# RULES
 684 "fromIntegral/Int->Int64"    fromIntegral = \(I#   x#) -> I64# (intToInt64# x#)
 685 "fromIntegral/Word->Int64"   fromIntegral = \(W#   x#) -> I64# (word64ToInt64# (wordToWord64# x#))
 686 "fromIntegral/Word64->Int64" fromIntegral = \(W64# x#) -> I64# (word64ToInt64# x#)
 687 "fromIntegral/Int64->Int"    fromIntegral = \(I64# x#) -> I#   (int64ToInt# x#)
 688 "fromIntegral/Int64->Word"   fromIntegral = \(I64# x#) -> W#   (int2Word# (int64ToInt# x#))
 689 "fromIntegral/Int64->Word64" fromIntegral = \(I64# x#) -> W64# (int64ToWord64# x#)
 690 "fromIntegral/Int64->Int64"  fromIntegral = id :: Int64 -> Int64
 691   #-}
 692
 693 #else
 694
 695 -- Int64 is represented in the same way as Int.
 696 -- Operations may assume and must ensure that it holds only values
 697 -- from its logical range.
 698
 699 data Int64 = I64# Int# deriving (Eq, Ord)
 700 -- ^ 64-bit signed integer type
 701
 702 instance Show Int64 where
 703     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 704
 705 instance Num Int64 where
 706     (I64# x#) + (I64# y#)  = I64# (x# +# y#)
 707     (I64# x#) - (I64# y#)  = I64# (x# -# y#)
 708     (I64# x#) * (I64# y#)  = I64# (x# *# y#)
 709     negate (I64# x#)       = I64# (negateInt# x#)
 710     abs x | x >= 0         = x
 711           | otherwise      = negate x
 712     signum x | x > 0       = 1
 713     signum 0               = 0
 714     signum _               = -1
 715     fromInteger i          = I64# (toInt# i)
 716
 717 instance Enum Int64 where
 718     succ x
 719         | x /= maxBound = x + 1
 720         | otherwise     = succError "Int64"
 721     pred x
 722         | x /= minBound = x - 1
 723         | otherwise     = predError "Int64"
 724     toEnum (I# i#)      = I64# i#
 725     fromEnum (I64# x#)  = I# x#
 726     enumFrom            = boundedEnumFrom
 727     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 728
 729 instance Integral Int64 where
 730     quot    x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 731         | y == 0                     = divZeroError
 732         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 733         | otherwise                  = I64# (x# `quotInt#` y#)
 734     rem     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 735         | y == 0                     = divZeroError
 736         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 737         | otherwise                  = I64# (x# `remInt#` y#)
 738     div     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 739         | y == 0                     = divZeroError
 740         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 741         | otherwise                  = I64# (x# `divInt#` y#)
 742     mod     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 743         | y == 0                     = divZeroError
 744         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 745         | otherwise                  = I64# (x# `modInt#` y#)
 746     quotRem x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 747         | y == 0                     = divZeroError
 748         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 749         | otherwise                  = (I64# (x# `quotInt#` y#), I64# (x# `remInt#` y#))
 750     divMod  x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 751         | y == 0                     = divZeroError
 752         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 753         | otherwise                  = (I64# (x# `divInt#` y#), I64# (x# `modInt#` y#))
 754     toInteger (I64# x#)              = smallInteger x#
 755
 756 instance Read Int64 where
 757     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 758
 759 instance Bits Int64 where
 760     {-# INLINE shift #-}
 761
 762     (I64# x#) .&.   (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 763     (I64# x#) .|.   (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 764     (I64# x#) `xor` (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 765     complement (I64# x#)       = I64# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 766     (I64# x#) `shift` (I# i#)
 767         | i# >=# 0#            = I64# (x# `iShiftL#` i#)
 768         | otherwise            = I64# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 769     (I64# x#) `rotate` (I# i#)
 770         | i'# ==# 0#
 771         = I64# x#
 772         | otherwise
 773         = I64# (word2Int# ((x'# `uncheckedShiftL#` i'#) `or#`
 774                            (x'# `uncheckedShiftRL#` (64# -# i'#))))
 775         where
 776         x'# = int2Word# x#
 777         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 63#)
 778     bitSize  _                 = 64
 779     isSigned _                 = True
 780
 781     {-# INLINE shiftR #-}
 782     -- same as the default definition, but we want it inlined (#2376)
 783     x `shiftR`  i = x `shift`  (-i)
 784
 785 {-# RULES
 786 "fromIntegral/a->Int64" fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I64# x#
 787 "fromIntegral/Int64->a" fromIntegral = \(I64# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 788   #-}
 789
 790 uncheckedIShiftL64#  = uncheckedIShiftL#
 791 uncheckedIShiftRA64# = uncheckedIShiftRA#
 792 #endif
 793
 794 instance Real Int64 where
 795     toRational x = toInteger x % 1
 796
 797 instance Bounded Int64 where
 798     minBound = -0x8000000000000000
 799     maxBound =  0x7FFFFFFFFFFFFFFF
 800
 801 instance Ix Int64 where
 802     range (m,n)              = [m..n]
 803     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral i - fromIntegral m
 804     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n