GHC/Int.hs

   1 {-# OPTIONS_GHC -fno-implicit-prelude #-}
   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 import GHC.Base
  28 import GHC.Enum
  29 import GHC.Num
  30 import GHC.Real
  31 import GHC.Read
  32 import GHC.Arr
  33 import GHC.Word hiding (uncheckedShiftL64#, uncheckedShiftRL64#)
  34 import GHC.Show
  35
  36 ------------------------------------------------------------------------
  37 -- type Int8
  38 ------------------------------------------------------------------------
  39
  40 -- Int8 is represented in the same way as Int. Operations may assume
  41 -- and must ensure that it holds only values from its logical range.
  42
  43 data Int8 = I8# Int# deriving (Eq, Ord)
  44 -- ^ 8-bit signed integer type
  45
  46 instance Show Int8 where
  47     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
  48
  49 instance Num Int8 where
  50     (I8# x#) + (I8# y#)    = I8# (narrow8Int# (x# +# y#))
  51     (I8# x#) - (I8# y#)    = I8# (narrow8Int# (x# -# y#))
  52     (I8# x#) * (I8# y#)    = I8# (narrow8Int# (x# *# y#))
  53     negate (I8# x#)        = I8# (narrow8Int# (negateInt# x#))
  54     abs x | x >= 0         = x
  55           | otherwise      = negate x
  56     signum x | x > 0       = 1
  57     signum 0               = 0
  58     signum _               = -1
  59     fromInteger (S# i#)    = I8# (narrow8Int# i#)
  60     fromInteger (J# s# d#) = I8# (narrow8Int# (integer2Int# s# d#))
  61
  62 instance Real Int8 where
  63     toRational x = toInteger x % 1
  64
  65 instance Enum Int8 where
  66     succ x
  67         | x /= maxBound = x + 1
  68         | otherwise     = succError "Int8"
  69     pred x
  70         | x /= minBound = x - 1
  71         | otherwise     = predError "Int8"
  72     toEnum i@(I# i#)
  73         | i >= fromIntegral (minBound::Int8) && i <= fromIntegral (maxBound::Int8)
  74                         = I8# i#
  75         | otherwise     = toEnumError "Int8" i (minBound::Int8, maxBound::Int8)
  76     fromEnum (I8# x#)   = I# x#
  77     enumFrom            = boundedEnumFrom
  78     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
  79
  80 instance Integral Int8 where
  81     quot    x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  82         | y == 0                     = divZeroError
  83         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
  84         | otherwise                  = I8# (narrow8Int# (x# `quotInt#` y#))
  85     rem     x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  86         | y == 0                     = divZeroError
  87         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
  88         | otherwise                  = I8# (narrow8Int# (x# `remInt#` y#))
  89     div     x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  90         | y == 0                     = divZeroError
  91         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
  92         | otherwise                  = I8# (narrow8Int# (x# `divInt#` y#))
  93     mod     x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  94         | y == 0                     = divZeroError
  95         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
  96         | otherwise                  = I8# (narrow8Int# (x# `modInt#` y#))
  97     quotRem x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  98         | y == 0                     = divZeroError
  99         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 100         | otherwise                  = (I8# (narrow8Int# (x# `quotInt#` y#)),
 101                                        I8# (narrow8Int# (x# `remInt#` y#)))
 102     divMod  x@(I8# x#) y@(I8# y#)
 103         | y == 0                     = divZeroError
 104         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 105         | otherwise                  = (I8# (narrow8Int# (x# `divInt#` y#)),
 106                                        I8# (narrow8Int# (x# `modInt#` y#)))
 107     toInteger (I8# x#)               = S# x#
 108
 109 instance Bounded Int8 where
 110     minBound = -0x80
 111     maxBound =  0x7F
 112
 113 instance Ix Int8 where
 114     range (m,n)              = [m..n]
 115     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral i - fromIntegral m
 116     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n
 117
 118 instance Read Int8 where
 119     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 120
 121 instance Bits Int8 where
 122     {-# INLINE shift #-}
 123
 124     (I8# x#) .&.   (I8# y#)   = I8# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 125     (I8# x#) .|.   (I8# y#)   = I8# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 126     (I8# x#) `xor` (I8# y#)   = I8# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 127     complement (I8# x#)       = I8# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 128     (I8# x#) `shift` (I# i#)
 129         | i# >=# 0#           = I8# (narrow8Int# (x# `iShiftL#` i#))
 130         | otherwise           = I8# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 131     (I8# x#) `rotate` (I# i#)
 132         | i'# ==# 0#
 133         = I8# x#
 134         | otherwise
 135         = I8# (narrow8Int# (word2Int# ((x'# `uncheckedShiftL#` i'#) `or#`
 136                                        (x'# `uncheckedShiftRL#` (8# -# i'#)))))
 137         where
 138         x'# = narrow8Word# (int2Word# x#)
 139         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 7#)
 140     bitSize  _                = 8
 141     isSigned _                = True
 142
 143 {-# RULES
 144 "fromIntegral/Int8->Int8" fromIntegral = id :: Int8 -> Int8
 145 "fromIntegral/a->Int8"    fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I8# (narrow8Int# x#)
 146 "fromIntegral/Int8->a"    fromIntegral = \(I8# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 147   #-}
 148
 149 ------------------------------------------------------------------------
 150 -- type Int16
 151 ------------------------------------------------------------------------
 152
 153 -- Int16 is represented in the same way as Int. Operations may assume
 154 -- and must ensure that it holds only values from its logical range.
 155
 156 data Int16 = I16# Int# deriving (Eq, Ord)
 157 -- ^ 16-bit signed integer type
 158
 159 instance Show Int16 where
 160     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 161
 162 instance Num Int16 where
 163     (I16# x#) + (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# +# y#))
 164     (I16# x#) - (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# -# y#))
 165     (I16# x#) * (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# *# y#))
 166     negate (I16# x#)       = I16# (narrow16Int# (negateInt# x#))
 167     abs x | x >= 0         = x
 168           | otherwise      = negate x
 169     signum x | x > 0       = 1
 170     signum 0               = 0
 171     signum _               = -1
 172     fromInteger (S# i#)    = I16# (narrow16Int# i#)
 173     fromInteger (J# s# d#) = I16# (narrow16Int# (integer2Int# s# d#))
 174
 175 instance Real Int16 where
 176     toRational x = toInteger x % 1
 177
 178 instance Enum Int16 where
 179     succ x
 180         | x /= maxBound = x + 1
 181         | otherwise     = succError "Int16"
 182     pred x
 183         | x /= minBound = x - 1
 184         | otherwise     = predError "Int16"
 185     toEnum i@(I# i#)
 186         | i >= fromIntegral (minBound::Int16) && i <= fromIntegral (maxBound::Int16)
 187                         = I16# i#
 188         | otherwise     = toEnumError "Int16" i (minBound::Int16, maxBound::Int16)
 189     fromEnum (I16# x#)  = I# x#
 190     enumFrom            = boundedEnumFrom
 191     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 192
 193 instance Integral Int16 where
 194     quot    x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 195         | y == 0                     = divZeroError
 196         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 197         | otherwise                  = I16# (narrow16Int# (x# `quotInt#` y#))
 198     rem     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 199         | y == 0                     = divZeroError
 200         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 201         | otherwise                  = I16# (narrow16Int# (x# `remInt#` y#))
 202     div     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 203         | y == 0                     = divZeroError
 204         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 205         | otherwise                  = I16# (narrow16Int# (x# `divInt#` y#))
 206     mod     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 207         | y == 0                     = divZeroError
 208         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 209         | otherwise                  = I16# (narrow16Int# (x# `modInt#` y#))
 210     quotRem x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 211         | y == 0                     = divZeroError
 212         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 213         | otherwise                  = (I16# (narrow16Int# (x# `quotInt#` y#)),
 214                                         I16# (narrow16Int# (x# `remInt#` y#)))
 215     divMod  x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 216         | y == 0                     = divZeroError
 217         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 218         | otherwise                  = (I16# (narrow16Int# (x# `divInt#` y#)),
 219                                         I16# (narrow16Int# (x# `modInt#` y#)))
 220     toInteger (I16# x#)              = S# x#
 221
 222 instance Bounded Int16 where
 223     minBound = -0x8000
 224     maxBound =  0x7FFF
 225
 226 instance Ix Int16 where
 227     range (m,n)              = [m..n]
 228     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral i - fromIntegral m
 229     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n
 230
 231 instance Read Int16 where
 232     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 233
 234 instance Bits Int16 where
 235     {-# INLINE shift #-}
 236
 237     (I16# x#) .&.   (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 238     (I16# x#) .|.   (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 239     (I16# x#) `xor` (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 240     complement (I16# x#)       = I16# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 241     (I16# x#) `shift` (I# i#)
 242         | i# >=# 0#            = I16# (narrow16Int# (x# `iShiftL#` i#))
 243         | otherwise            = I16# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 244     (I16# x#) `rotate` (I# i#)
 245         | i'# ==# 0#
 246         = I16# x#
 247         | otherwise
 248         = I16# (narrow16Int# (word2Int# ((x'# `uncheckedShiftL#` i'#) `or#`
 249                                          (x'# `uncheckedShiftRL#` (16# -# i'#)))))
 250         where
 251         x'# = narrow16Word# (int2Word# x#)
 252         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 15#)
 253     bitSize  _                 = 16
 254     isSigned _                 = True
 255
 256 {-# RULES
 257 "fromIntegral/Word8->Int16"  fromIntegral = \(W8# x#) -> I16# (word2Int# x#)
 258 "fromIntegral/Int8->Int16"   fromIntegral = \(I8# x#) -> I16# x#
 259 "fromIntegral/Int16->Int16"  fromIntegral = id :: Int16 -> Int16
 260 "fromIntegral/a->Int16"      fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I16# (narrow16Int# x#)
 261 "fromIntegral/Int16->a"      fromIntegral = \(I16# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 262   #-}
 263
 264 ------------------------------------------------------------------------
 265 -- type Int32
 266 ------------------------------------------------------------------------
 267
 268 #if WORD_SIZE_IN_BITS < 32
 269
 270 data Int32 = I32# Int32#
 271 -- ^ 32-bit signed integer type
 272
 273 instance Eq Int32 where
 274     (I32# x#) == (I32# y#) = x# `eqInt32#` y#
 275     (I32# x#) /= (I32# y#) = x# `neInt32#` y#
 276
 277 instance Ord Int32 where
 278     (I32# x#) <  (I32# y#) = x# `ltInt32#` y#
 279     (I32# x#) <= (I32# y#) = x# `leInt32#` y#
 280     (I32# x#) >  (I32# y#) = x# `gtInt32#` y#
 281     (I32# x#) >= (I32# y#) = x# `geInt32#` y#
 282
 283 instance Show Int32 where
 284     showsPrec p x = showsPrec p (toInteger x)
 285
 286 instance Num Int32 where
 287     (I32# x#) + (I32# y#)  = I32# (x# `plusInt32#`  y#)
 288     (I32# x#) - (I32# y#)  = I32# (x# `minusInt32#` y#)
 289     (I32# x#) * (I32# y#)  = I32# (x# `timesInt32#` y#)
 290     negate (I32# x#)       = I32# (negateInt32# x#)
 291     abs x | x >= 0         = x
 292           | otherwise      = negate x
 293     signum x | x > 0       = 1
 294     signum 0               = 0
 295     signum _               = -1
 296     fromInteger (S# i#)    = I32# (intToInt32# i#)
 297     fromInteger (J# s# d#) = I32# (integerToInt32# s# d#)
 298
 299 instance Enum Int32 where
 300     succ x
 301         | x /= maxBound = x + 1
 302         | otherwise     = succError "Int32"
 303     pred x
 304         | x /= minBound = x - 1
 305         | otherwise     = predError "Int32"
 306     toEnum (I# i#)      = I32# (intToInt32# i#)
 307     fromEnum x@(I32# x#)
 308         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 309                         = I# (int32ToInt# x#)
 310         | otherwise     = fromEnumError "Int32" x
 311     enumFrom            = integralEnumFrom
 312     enumFromThen        = integralEnumFromThen
 313     enumFromTo          = integralEnumFromTo
 314     enumFromThenTo      = integralEnumFromThenTo
 315
 316 instance Integral Int32 where
 317     quot    x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 318         | y == 0                     = divZeroError
 319         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 320         | otherwise                  = I32# (x# `quotInt32#` y#)
 321     rem     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 322         | y == 0                  = divZeroError
 323         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 324         | otherwise               = I32# (x# `remInt32#` y#)
 325     div     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 326         | y == 0                  = divZeroError
 327         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 328         | otherwise               = I32# (x# `divInt32#` y#)
 329     mod     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 330         | y == 0                  = divZeroError
 331         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 332         | otherwise               = I32# (x# `modInt32#` y#)
 333     quotRem x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 334         | y == 0                  = divZeroError
 335         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 336         | otherwise               = (I32# (x# `quotInt32#` y#),
 337                                      I32# (x# `remInt32#` y#))
 338     divMod  x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 339         | y == 0                  = divZeroError
 340         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 341         | otherwise               = (I32# (x# `divInt32#` y#),
 342                                      I32# (x# `modInt32#` y#))
 343     toInteger x@(I32# x#)
 344         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 345                                   = S# (int32ToInt# x#)
 346         | otherwise               = case int32ToInteger# x# of (# s, d #) -> J# s d
 347
 348 divInt32#, modInt32# :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 349 x# `divInt32#` y#
 350     | (x# `gtInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `ltInt32#` intToInt32# 0#)
 351         = ((x# `minusInt32#` y#) `minusInt32#` intToInt32# 1#) `quotInt32#` y#
 352     | (x# `ltInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `gtInt32#` intToInt32# 0#)
 353         = ((x# `minusInt32#` y#) `plusInt32#` intToInt32# 1#) `quotInt32#` y#
 354     | otherwise                = x# `quotInt32#` y#
 355 x# `modInt32#` y#
 356     | (x# `gtInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `ltInt32#` intToInt32# 0#) ||
 357       (x# `ltInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `gtInt32#` intToInt32# 0#)
 358         = if r# `neInt32#` intToInt32# 0# then r# `plusInt32#` y# else intToInt32# 0#
 359     | otherwise = r#
 360     where
 361     r# = x# `remInt32#` y#
 362
 363 instance Read Int32 where
 364     readsPrec p s = [(fromInteger x, r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 365
 366 instance Bits Int32 where
 367     {-# INLINE shift #-}
 368
 369     (I32# x#) .&.   (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `and32#` int32ToWord32# y#))
 370     (I32# x#) .|.   (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `or32#`  int32ToWord32# y#))
 371     (I32# x#) `xor` (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `xor32#` int32ToWord32# y#))
 372     complement (I32# x#)       = I32# (word32ToInt32# (not32# (int32ToWord32# x#)))
 373     (I32# x#) `shift` (I# i#)
 374         | i# >=# 0#            = I32# (x# `iShiftL32#` i#)
 375         | otherwise            = I32# (x# `iShiftRA32#` negateInt# i#)
 376     (I32# x#) `rotate` (I# i#)
 377         | i'# ==# 0#
 378         = I32# x#
 379         | otherwise
 380         = I32# (word32ToInt32# ((x'# `shiftL32#` i'#) `or32#`
 381                                 (x'# `shiftRL32#` (32# -# i'#))))
 382         where
 383         x'# = int32ToWord32# x#
 384         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 31#)
 385     bitSize  _                 = 32
 386     isSigned _                 = True
 387
 388 foreign import "stg_eqInt32"       unsafe eqInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 389 foreign import "stg_neInt32"       unsafe neInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 390 foreign import "stg_ltInt32"       unsafe ltInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 391 foreign import "stg_leInt32"       unsafe leInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 392 foreign import "stg_gtInt32"       unsafe gtInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 393 foreign import "stg_geInt32"       unsafe geInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 394 foreign import "stg_plusInt32"     unsafe plusInt32#     :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 395 foreign import "stg_minusInt32"    unsafe minusInt32#    :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 396 foreign import "stg_timesInt32"    unsafe timesInt32#    :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 397 foreign import "stg_negateInt32"   unsafe negateInt32#   :: Int32# -> Int32#
 398 foreign import "stg_quotInt32"     unsafe quotInt32#     :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 399 foreign import "stg_remInt32"      unsafe remInt32#      :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 400 foreign import "stg_intToInt32"    unsafe intToInt32#    :: Int# -> Int32#
 401 foreign import "stg_int32ToInt"    unsafe int32ToInt#    :: Int32# -> Int#
 402 foreign import "stg_wordToWord32"  unsafe wordToWord32#  :: Word# -> Word32#
 403 foreign import "stg_int32ToWord32" unsafe int32ToWord32# :: Int32# -> Word32#
 404 foreign import "stg_word32ToInt32" unsafe word32ToInt32# :: Word32# -> Int32#
 405 foreign import "stg_and32"         unsafe and32#         :: Word32# -> Word32# -> Word32#
 406 foreign import "stg_or32"          unsafe or32#          :: Word32# -> Word32# -> Word32#
 407 foreign import "stg_xor32"         unsafe xor32#         :: Word32# -> Word32# -> Word32#
 408 foreign import "stg_not32"         unsafe not32#         :: Word32# -> Word32#
 409 foreign import "stg_iShiftL32"     unsafe iShiftL32#     :: Int32# -> Int# -> Int32#
 410 foreign import "stg_iShiftRA32"    unsafe iShiftRA32#    :: Int32# -> Int# -> Int32#
 411 foreign import "stg_shiftL32"      unsafe shiftL32#      :: Word32# -> Int# -> Word32#
 412 foreign import "stg_shiftRL32"     unsafe shiftRL32#     :: Word32# -> Int# -> Word32#
 413
 414 {-# RULES
 415 "fromIntegral/Int->Int32"    fromIntegral = \(I#   x#) -> I32# (intToInt32# x#)
 416 "fromIntegral/Word->Int32"   fromIntegral = \(W#   x#) -> I32# (word32ToInt32# (wordToWord32# x#))
 417 "fromIntegral/Word32->Int32" fromIntegral = \(W32# x#) -> I32# (word32ToInt32# x#)
 418 "fromIntegral/Int32->Int"    fromIntegral = \(I32# x#) -> I#   (int32ToInt# x#)
 419 "fromIntegral/Int32->Word"   fromIntegral = \(I32# x#) -> W#   (int2Word# (int32ToInt# x#))
 420 "fromIntegral/Int32->Word32" fromIntegral = \(I32# x#) -> W32# (int32ToWord32# x#)
 421 "fromIntegral/Int32->Int32"  fromIntegral = id :: Int32 -> Int32
 422   #-}
 423
 424 #else
 425
 426 -- Int32 is represented in the same way as Int.
 427 #if WORD_SIZE_IN_BITS > 32
 428 -- Operations may assume and must ensure that it holds only values
 429 -- from its logical range.
 430 #endif
 431
 432 data Int32 = I32# Int# deriving (Eq, Ord)
 433 -- ^ 32-bit signed integer type
 434
 435 instance Show Int32 where
 436     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 437
 438 instance Num Int32 where
 439     (I32# x#) + (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# +# y#))
 440     (I32# x#) - (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# -# y#))
 441     (I32# x#) * (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# *# y#))
 442     negate (I32# x#)       = I32# (narrow32Int# (negateInt# x#))
 443     abs x | x >= 0         = x
 444           | otherwise      = negate x
 445     signum x | x > 0       = 1
 446     signum 0               = 0
 447     signum _               = -1
 448     fromInteger (S# i#)    = I32# (narrow32Int# i#)
 449     fromInteger (J# s# d#) = I32# (narrow32Int# (integer2Int# s# d#))
 450
 451 instance Enum Int32 where
 452     succ x
 453         | x /= maxBound = x + 1
 454         | otherwise     = succError "Int32"
 455     pred x
 456         | x /= minBound = x - 1
 457         | otherwise     = predError "Int32"
 458 #if WORD_SIZE_IN_BITS == 32
 459     toEnum (I# i#)      = I32# i#
 460 #else
 461     toEnum i@(I# i#)
 462         | i >= fromIntegral (minBound::Int32) && i <= fromIntegral (maxBound::Int32)
 463                         = I32# i#
 464         | otherwise     = toEnumError "Int32" i (minBound::Int32, maxBound::Int32)
 465 #endif
 466     fromEnum (I32# x#)  = I# x#
 467     enumFrom            = boundedEnumFrom
 468     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 469
 470 instance Integral Int32 where
 471     quot    x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 472         | y == 0                     = divZeroError
 473         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 474         | otherwise                  = I32# (narrow32Int# (x# `quotInt#` y#))
 475     rem     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 476         | y == 0                     = divZeroError
 477         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 478         | otherwise                  = I32# (narrow32Int# (x# `remInt#` y#))
 479     div     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 480         | y == 0                     = divZeroError
 481         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 482         | otherwise                  = I32# (narrow32Int# (x# `divInt#` y#))
 483     mod     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 484         | y == 0                     = divZeroError
 485         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 486         | otherwise                  = I32# (narrow32Int# (x# `modInt#` y#))
 487     quotRem x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 488         | y == 0                     = divZeroError
 489         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 490         | otherwise                  = (I32# (narrow32Int# (x# `quotInt#` y#)),
 491                                      I32# (narrow32Int# (x# `remInt#` y#)))
 492     divMod  x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 493         | y == 0                     = divZeroError
 494         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 495         | otherwise                  = (I32# (narrow32Int# (x# `divInt#` y#)),
 496                                      I32# (narrow32Int# (x# `modInt#` y#)))
 497     toInteger (I32# x#)              = S# x#
 498
 499 instance Read Int32 where
 500     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 501
 502 instance Bits Int32 where
 503     {-# INLINE shift #-}
 504
 505     (I32# x#) .&.   (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 506     (I32# x#) .|.   (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 507     (I32# x#) `xor` (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 508     complement (I32# x#)       = I32# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 509     (I32# x#) `shift` (I# i#)
 510         | i# >=# 0#            = I32# (narrow32Int# (x# `iShiftL#` i#))
 511         | otherwise            = I32# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 512     (I32# x#) `rotate` (I# i#)
 513         | i'# ==# 0#
 514         = I32# x#
 515         | otherwise
 516         = I32# (narrow32Int# (word2Int# ((x'# `uncheckedShiftL#` i'#) `or#`
 517                                          (x'# `uncheckedShiftRL#` (32# -# i'#)))))
 518         where
 519         x'# = narrow32Word# (int2Word# x#)
 520         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 31#)
 521     bitSize  _                 = 32
 522     isSigned _                 = True
 523
 524 {-# RULES
 525 "fromIntegral/Word8->Int32"  fromIntegral = \(W8# x#) -> I32# (word2Int# x#)
 526 "fromIntegral/Word16->Int32" fromIntegral = \(W16# x#) -> I32# (word2Int# x#)
 527 "fromIntegral/Int8->Int32"   fromIntegral = \(I8# x#) -> I32# x#
 528 "fromIntegral/Int16->Int32"  fromIntegral = \(I16# x#) -> I32# x#
 529 "fromIntegral/Int32->Int32"  fromIntegral = id :: Int32 -> Int32
 530 "fromIntegral/a->Int32"      fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I32# (narrow32Int# x#)
 531 "fromIntegral/Int32->a"      fromIntegral = \(I32# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 532   #-}
 533
 534 #endif
 535
 536 instance Real Int32 where
 537     toRational x = toInteger x % 1
 538
 539 instance Bounded Int32 where
 540     minBound = -0x80000000
 541     maxBound =  0x7FFFFFFF
 542
 543 instance Ix Int32 where
 544     range (m,n)              = [m..n]
 545     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral i - fromIntegral m
 546     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n
 547
 548 ------------------------------------------------------------------------
 549 -- type Int64
 550 ------------------------------------------------------------------------
 551
 552 #if WORD_SIZE_IN_BITS < 64
 553
 554 data Int64 = I64# Int64#
 555 -- ^ 64-bit signed integer type
 556
 557 instance Eq Int64 where
 558     (I64# x#) == (I64# y#) = x# `eqInt64#` y#
 559     (I64# x#) /= (I64# y#) = x# `neInt64#` y#
 560
 561 instance Ord Int64 where
 562     (I64# x#) <  (I64# y#) = x# `ltInt64#` y#
 563     (I64# x#) <= (I64# y#) = x# `leInt64#` y#
 564     (I64# x#) >  (I64# y#) = x# `gtInt64#` y#
 565     (I64# x#) >= (I64# y#) = x# `geInt64#` y#
 566
 567 instance Show Int64 where
 568     showsPrec p x = showsPrec p (toInteger x)
 569
 570 instance Num Int64 where
 571     (I64# x#) + (I64# y#)  = I64# (x# `plusInt64#`  y#)
 572     (I64# x#) - (I64# y#)  = I64# (x# `minusInt64#` y#)
 573     (I64# x#) * (I64# y#)  = I64# (x# `timesInt64#` y#)
 574     negate (I64# x#)       = I64# (negateInt64# x#)
 575     abs x | x >= 0         = x
 576           | otherwise      = negate x
 577     signum x | x > 0       = 1
 578     signum 0               = 0
 579     signum _               = -1
 580     fromInteger (S# i#)    = I64# (intToInt64# i#)
 581     fromInteger (J# s# d#) = I64# (integerToInt64# s# d#)
 582
 583 instance Enum Int64 where
 584     succ x
 585         | x /= maxBound = x + 1
 586         | otherwise     = succError "Int64"
 587     pred x
 588         | x /= minBound = x - 1
 589         | otherwise     = predError "Int64"
 590     toEnum (I# i#)      = I64# (intToInt64# i#)
 591     fromEnum x@(I64# x#)
 592         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 593                         = I# (int64ToInt# x#)
 594         | otherwise     = fromEnumError "Int64" x
 595     enumFrom            = integralEnumFrom
 596     enumFromThen        = integralEnumFromThen
 597     enumFromTo          = integralEnumFromTo
 598     enumFromThenTo      = integralEnumFromThenTo
 599
 600 instance Integral Int64 where
 601     quot    x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 602         | y == 0                     = divZeroError
 603         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 604         | otherwise                  = I64# (x# `quotInt64#` y#)
 605     rem     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 606         | y == 0                     = divZeroError
 607         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 608         | otherwise                  = I64# (x# `remInt64#` y#)
 609     div     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 610         | y == 0                     = divZeroError
 611         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 612         | otherwise                  = I64# (x# `divInt64#` y#)
 613     mod     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 614         | y == 0                     = divZeroError
 615         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 616         | otherwise                  = I64# (x# `modInt64#` y#)
 617     quotRem x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 618         | y == 0                     = divZeroError
 619         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 620         | otherwise                  = (I64# (x# `quotInt64#` y#),
 621                                         I64# (x# `remInt64#` y#))
 622     divMod  x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 623         | y == 0                     = divZeroError
 624         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 625         | otherwise                  = (I64# (x# `divInt64#` y#),
 626                                         I64# (x# `modInt64#` y#))
 627     toInteger x@(I64# x#)
 628         | x >= fromIntegral (minBound::Int) &&
 629           x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 630                                      = S# (int64ToInt# x#)
 631         | otherwise                  = case int64ToInteger# x# of
 632                                            (# s, d #) -> J# s d
 633
 634
 635 divInt64#, modInt64# :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 636 x# `divInt64#` y#
 637     | (x# `gtInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `ltInt64#` intToInt64# 0#)
 638         = ((x# `minusInt64#` y#) `minusInt64#` intToInt64# 1#) `quotInt64#` y#
 639     | (x# `ltInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `gtInt64#` intToInt64# 0#)
 640         = ((x# `minusInt64#` y#) `plusInt64#` intToInt64# 1#) `quotInt64#` y#
 641     | otherwise                = x# `quotInt64#` y#
 642 x# `modInt64#` y#
 643     | (x# `gtInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `ltInt64#` intToInt64# 0#) ||
 644       (x# `ltInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `gtInt64#` intToInt64# 0#)
 645         = if r# `neInt64#` intToInt64# 0# then r# `plusInt64#` y# else intToInt64# 0#
 646     | otherwise = r#
 647     where
 648     r# = x# `remInt64#` y#
 649
 650 instance Read Int64 where
 651     readsPrec p s = [(fromInteger x, r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 652
 653 instance Bits Int64 where
 654     {-# INLINE shift #-}
 655
 656     (I64# x#) .&.   (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `and64#` int64ToWord64# y#))
 657     (I64# x#) .|.   (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `or64#`  int64ToWord64# y#))
 658     (I64# x#) `xor` (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `xor64#` int64ToWord64# y#))
 659     complement (I64# x#)       = I64# (word64ToInt64# (not64# (int64ToWord64# x#)))
 660     (I64# x#) `shift` (I# i#)
 661         | i# >=# 0#            = I64# (x# `iShiftL64#` i#)
 662         | otherwise            = I64# (x# `iShiftRA64#` negateInt# i#)
 663     (I64# x#) `rotate` (I# i#)
 664         | i'# ==# 0#
 665         = I64# x#
 666         | otherwise
 667         = I64# (word64ToInt64# ((x'# `uncheckedShiftL64#` i'#) `or64#`
 668                                 (x'# `uncheckedShiftRL64#` (64# -# i'#))))
 669         where
 670         x'# = int64ToWord64# x#
 671         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 63#)
 672     bitSize  _                 = 64
 673     isSigned _                 = True
 674
 675
 676 -- give the 64-bit shift operations the same treatment as the 32-bit
 677 -- ones (see GHC.Base), namely we wrap them in tests to catch the
 678 -- cases when we're shifting more than 64 bits to avoid unspecified
 679 -- behaviour in the C shift operations.
 680
 681 iShiftL64#, iShiftRA64# :: Int64# -> Int# -> Int64#
 682
 683 a `iShiftL64#` b  | b >=# 64# = intToInt64# 0#
 684                   | otherwise = a `uncheckedIShiftL64#` b
 685
 686 a `iShiftRA64#` b | b >=# 64# = if a `ltInt64#` (intToInt64# 0#)
 687                                         then intToInt64# (-1#)
 688                                         else intToInt64# 0#
 689                   | otherwise = a `uncheckedIShiftRA64#` b
 690
 691
 692 foreign import ccall unsafe "hs_eqInt64"       eqInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 693 foreign import ccall unsafe "hs_neInt64"       neInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 694 foreign import ccall unsafe "hs_ltInt64"       ltInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 695 foreign import ccall unsafe "hs_leInt64"       leInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 696 foreign import ccall unsafe "hs_gtInt64"       gtInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 697 foreign import ccall unsafe "hs_geInt64"       geInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 698 foreign import ccall unsafe "hs_plusInt64"     plusInt64#     :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 699 foreign import ccall unsafe "hs_minusInt64"    minusInt64#    :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 700 foreign import ccall unsafe "hs_timesInt64"    timesInt64#    :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 701 foreign import ccall unsafe "hs_negateInt64"   negateInt64#   :: Int64# -> Int64#
 702 foreign import ccall unsafe "hs_quotInt64"     quotInt64#     :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 703 foreign import ccall unsafe "hs_remInt64"      remInt64#      :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 704 foreign import ccall unsafe "hs_intToInt64"    intToInt64#    :: Int# -> Int64#
 705 foreign import ccall unsafe "hs_int64ToInt"    int64ToInt#    :: Int64# -> Int#
 706 foreign import ccall unsafe "hs_wordToWord64"  wordToWord64#  :: Word# -> Word64#
 707 foreign import ccall unsafe "hs_int64ToWord64" int64ToWord64# :: Int64# -> Word64#
 708 foreign import ccall unsafe "hs_word64ToInt64" word64ToInt64# :: Word64# -> Int64#
 709 foreign import ccall unsafe "hs_and64"         and64#         :: Word64# -> Word64# -> Word64#
 710 foreign import ccall unsafe "hs_or64"          or64#          :: Word64# -> Word64# -> Word64#
 711 foreign import ccall unsafe "hs_xor64"         xor64#         :: Word64# -> Word64# -> Word64#
 712 foreign import ccall unsafe "hs_not64"         not64#         :: Word64# -> Word64#
 713 foreign import ccall unsafe "hs_uncheckedShiftL64"      uncheckedShiftL64#      :: Word64# -> Int# -> Word64#
 714 foreign import ccall unsafe "hs_uncheckedShiftRL64"     uncheckedShiftRL64#     :: Word64# -> Int# -> Word64#
 715 foreign import ccall unsafe "hs_uncheckedIShiftL64"     uncheckedIShiftL64#     :: Int64# -> Int# -> Int64#
 716 foreign import ccall unsafe "hs_uncheckedIShiftRA64"    uncheckedIShiftRA64#    :: Int64# -> Int# -> Int64#
 717
 718 foreign import ccall unsafe "hs_integerToInt64"  integerToInt64#  :: Int# -> ByteArray# -> Int64#
 719
 720 {-# RULES
 721 "fromIntegral/Int->Int64"    fromIntegral = \(I#   x#) -> I64# (intToInt64# x#)
 722 "fromIntegral/Word->Int64"   fromIntegral = \(W#   x#) -> I64# (word64ToInt64# (wordToWord64# x#))
 723 "fromIntegral/Word64->Int64" fromIntegral = \(W64# x#) -> I64# (word64ToInt64# x#)
 724 "fromIntegral/Int64->Int"    fromIntegral = \(I64# x#) -> I#   (int64ToInt# x#)
 725 "fromIntegral/Int64->Word"   fromIntegral = \(I64# x#) -> W#   (int2Word# (int64ToInt# x#))
 726 "fromIntegral/Int64->Word64" fromIntegral = \(I64# x#) -> W64# (int64ToWord64# x#)
 727 "fromIntegral/Int64->Int64"  fromIntegral = id :: Int64 -> Int64
 728   #-}
 729
 730 #else
 731
 732 -- Int64 is represented in the same way as Int.
 733 -- Operations may assume and must ensure that it holds only values
 734 -- from its logical range.
 735
 736 data Int64 = I64# Int# deriving (Eq, Ord)
 737 -- ^ 64-bit signed integer type
 738
 739 instance Show Int64 where
 740     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 741
 742 instance Num Int64 where
 743     (I64# x#) + (I64# y#)  = I64# (x# +# y#)
 744     (I64# x#) - (I64# y#)  = I64# (x# -# y#)
 745     (I64# x#) * (I64# y#)  = I64# (x# *# y#)
 746     negate (I64# x#)       = I64# (negateInt# x#)
 747     abs x | x >= 0         = x
 748           | otherwise      = negate x
 749     signum x | x > 0       = 1
 750     signum 0               = 0
 751     signum _               = -1
 752     fromInteger (S# i#)    = I64# i#
 753     fromInteger (J# s# d#) = I64# (integer2Int# s# d#)
 754
 755 instance Enum Int64 where
 756     succ x
 757         | x /= maxBound = x + 1
 758         | otherwise     = succError "Int64"
 759     pred x
 760         | x /= minBound = x - 1
 761         | otherwise     = predError "Int64"
 762     toEnum (I# i#)      = I64# i#
 763     fromEnum (I64# x#)  = I# x#
 764     enumFrom            = boundedEnumFrom
 765     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 766
 767 instance Integral Int64 where
 768     quot    x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 769         | y == 0                     = divZeroError
 770         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 771         | otherwise                  = I64# (x# `quotInt#` y#)
 772     rem     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 773         | y == 0                     = divZeroError
 774         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 775         | otherwise                  = I64# (x# `remInt#` y#)
 776     div     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 777         | y == 0                     = divZeroError
 778         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 779         | otherwise                  = I64# (x# `divInt#` y#)
 780     mod     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 781         | y == 0                     = divZeroError
 782         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 783         | otherwise                  = I64# (x# `modInt#` y#)
 784     quotRem x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 785         | y == 0                     = divZeroError
 786         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 787         | otherwise                  = (I64# (x# `quotInt#` y#), I64# (x# `remInt#` y#))
 788     divMod  x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 789         | y == 0                     = divZeroError
 790         | x == minBound && y == (-1) = overflowError
 791         | otherwise                  = (I64# (x# `divInt#` y#), I64# (x# `modInt#` y#))
 792     toInteger (I64# x#)              = S# x#
 793
 794 instance Read Int64 where
 795     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 796
 797 instance Bits Int64 where
 798     {-# INLINE shift #-}
 799
 800     (I64# x#) .&.   (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 801     (I64# x#) .|.   (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 802     (I64# x#) `xor` (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 803     complement (I64# x#)       = I64# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 804     (I64# x#) `shift` (I# i#)
 805         | i# >=# 0#            = I64# (x# `iShiftL#` i#)
 806         | otherwise            = I64# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 807     (I64# x#) `rotate` (I# i#)
 808         | i'# ==# 0#
 809         = I64# x#
 810         | otherwise
 811         = I64# (word2Int# ((x'# `uncheckedShiftL#` i'#) `or#`
 812                            (x'# `uncheckedShiftRL#` (64# -# i'#))))
 813         where
 814         x'# = int2Word# x#
 815         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 63#)
 816     bitSize  _                 = 64
 817     isSigned _                 = True
 818
 819 {-# RULES
 820 "fromIntegral/a->Int64" fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I64# x#
 821 "fromIntegral/Int64->a" fromIntegral = \(I64# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 822   #-}
 823
 824 uncheckedIShiftL64#  = uncheckedIShiftL#
 825 uncheckedIShiftRA64# = uncheckedIShiftRA#
 826 #endif
 827
 828 instance Real Int64 where
 829     toRational x = toInteger x % 1
 830
 831 instance Bounded Int64 where
 832     minBound = -0x8000000000000000
 833     maxBound =  0x7FFFFFFFFFFFFFFF
 834
 835 instance Ix Int64 where
 836     range (m,n)              = [m..n]
 837     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral i - fromIntegral m
 838     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n