include/CTypes.h

   1 /* -----------------------------------------------------------------------------
   2  * $Id: CTypes.h,v 1.1 2001/06/28 14:15:04 simonmar Exp $
   3  *
   4  * Dirty CPP hackery for CTypes/CTypesISO
   5  *
   6  * (c) The FFI task force, 2000
   7  * -------------------------------------------------------------------------- */
   8
   9 #include "MachDeps.h"
  10
  11 /* As long as there is no automatic derivation of classes for newtypes we resort
  12    to extremely dirty cpp-hackery.   :-P   Some care has to be taken when the
  13    macros below are modified, otherwise the layout rule will bite you. */
  14
  15 /* A hacked version for GHC follows the Haskell 98 version... */
  16 #ifndef __GLASGOW_HASKELL__
  17
  18 #define NUMERIC_TYPE(T,C,S,B) \
  19 newtype T = T B deriving (Eq, Ord) ; \
  20 INSTANCE_NUM(T) ; \
  21 INSTANCE_READ(T) ; \
  22 INSTANCE_SHOW(T) ; \
  23 INSTANCE_ENUM(T) ; \
  24 INSTANCE_TYPEABLE(T,C,S) ;
  25
  26 #define INTEGRAL_TYPE(T,C,S,B) \
  27 NUMERIC_TYPE(T,C,S,B) ; \
  28 INSTANCE_BOUNDED(T) ; \
  29 INSTANCE_REAL(T) ; \
  30 INSTANCE_INTEGRAL(T) ; \
  31 INSTANCE_BITS(T)
  32
  33 #define FLOATING_TYPE(T,C,S,B) \
  34 NUMERIC_TYPE(T,C,S,B) ; \
  35 INSTANCE_REAL(T) ; \
  36 INSTANCE_FRACTIONAL(T) ; \
  37 INSTANCE_FLOATING(T) ; \
  38 INSTANCE_REALFRAC(T) ; \
  39 INSTANCE_REALFLOAT(T)
  40
  41 #define INSTANCE_READ(T) \
  42 instance Read T where { \
  43    readsPrec p s = fakeMap (\(x, t) -> (T x, t)) (readsPrec p s) }
  44
  45 #define INSTANCE_SHOW(T) \
  46 instance Show T where { \
  47    showsPrec p (T x) = showsPrec p x }
  48
  49 #define INSTANCE_NUM(T) \
  50 instance Num T where { \
  51    (T i) + (T j) = T (i + j) ; \
  52    (T i) - (T j) = T (i - j) ; \
  53    (T i) * (T j) = T (i * j) ; \
  54    negate  (T i) = T (negate i) ; \
  55    abs     (T i) = T (abs    i) ; \
  56    signum  (T i) = T (signum i) ; \
  57    fromInteger x = T (fromInteger x) }
  58
  59 #define INSTANCE_TYPEABLE(T,C,S) \
  60 C :: TyCon ; \
  61 C = mkTyCon S ; \
  62 instance Typeable T where { \
  63   typeOf _ = mkAppTy C [] }
  64
  65 #define INSTANCE_BOUNDED(T) \
  66 instance Bounded T where { \
  67    minBound = T minBound ; \
  68    maxBound = T maxBound }
  69
  70 #define INSTANCE_ENUM(T) \
  71 instance Enum T where { \
  72    succ           (T i)             = T (succ i) ; \
  73    pred           (T i)             = T (pred i) ; \
  74    toEnum               x           = T (toEnum x) ; \
  75    fromEnum       (T i)             = fromEnum i ; \
  76    enumFrom       (T i)             = fakeMap T (enumFrom i) ; \
  77    enumFromThen   (T i) (T j)       = fakeMap T (enumFromThen i j) ; \
  78    enumFromTo     (T i) (T j)       = fakeMap T (enumFromTo i j) ; \
  79    enumFromThenTo (T i) (T j) (T k) = fakeMap T (enumFromThenTo i j k) }
  80
  81 #define INSTANCE_REAL(T) \
  82 instance Real T where { \
  83    toRational (T i) = toRational i }
  84
  85 #define INSTANCE_INTEGRAL(T) \
  86 instance Integral T where { \
  87    (T i) `quot`    (T j) = T (i `quot` j) ; \
  88    (T i) `rem`     (T j) = T (i `rem`  j) ; \
  89    (T i) `div`     (T j) = T (i `div`  j) ; \
  90    (T i) `mod`     (T j) = T (i `mod`  j) ; \
  91    (T i) `quotRem` (T j) = let (q,r) = i `quotRem` j in (T q, T r) ; \
  92    (T i) `divMod`  (T j) = let (d,m) = i `divMod`  j in (T d, T m) ; \
  93    toInteger (T i)       = toInteger i }
  94
  95 #define INSTANCE_BITS(T) \
  96 instance Bits T where { \
  97   (T x) .&.     (T y)   = T (x .&.   y) ; \
  98   (T x) .|.     (T y)   = T (x .|.   y) ; \
  99   (T x) `xor`   (T y)   = T (x `xor` y) ; \
 100   complement    (T x)   = T (complement x) ; \
 101   shift         (T x) n = T (shift x n) ; \
 102   rotate        (T x) n = T (rotate x n) ; \
 103   bit                 n = T (bit n) ; \
 104   setBit        (T x) n = T (setBit x n) ; \
 105   clearBit      (T x) n = T (clearBit x n) ; \
 106   complementBit (T x) n = T (complementBit x n) ; \
 107   testBit       (T x) n = testBit x n ; \
 108   bitSize       (T x)   = bitSize x ; \
 109   isSigned      (T x)   = isSigned x }
 110
 111 #define INSTANCE_FRACTIONAL(T) \
 112 instance Fractional T where { \
 113    (T x) / (T y)  = T (x / y) ; \
 114    recip   (T x)  = T (recip x) ; \
 115    fromRational r = T (fromRational r) }
 116
 117 #define INSTANCE_FLOATING(T) \
 118 instance Floating T where { \
 119    pi                    = pi ; \
 120    exp   (T x)           = T (exp   x) ; \
 121    log   (T x)           = T (log   x) ; \
 122    sqrt  (T x)           = T (sqrt  x) ; \
 123    (T x) **        (T y) = T (x ** y) ; \
 124    (T x) `logBase` (T y) = T (x `logBase` y) ; \
 125    sin   (T x)           = T (sin   x) ; \
 126    cos   (T x)           = T (cos   x) ; \
 127    tan   (T x)           = T (tan   x) ; \
 128    asin  (T x)           = T (asin  x) ; \
 129    acos  (T x)           = T (acos  x) ; \
 130    atan  (T x)           = T (atan  x) ; \
 131    sinh  (T x)           = T (sinh  x) ; \
 132    cosh  (T x)           = T (cosh  x) ; \
 133    tanh  (T x)           = T (tanh  x) ; \
 134    asinh (T x)           = T (asinh x) ; \
 135    acosh (T x)           = T (acosh x) ; \
 136    atanh (T x)           = T (atanh x) }
 137
 138 #define INSTANCE_REALFRAC(T) \
 139 instance RealFrac T where { \
 140    properFraction (T x) = let (m,y) = properFraction x in (m, T y) ; \
 141    truncate (T x) = truncate x ; \
 142    round    (T x) = round x ; \
 143    ceiling  (T x) = ceiling x ; \
 144    floor    (T x) = floor x }
 145
 146 #define INSTANCE_REALFLOAT(T) \
 147 instance RealFloat T where { \
 148    floatRadix     (T x) = floatRadix x ; \
 149    floatDigits    (T x) = floatDigits x ; \
 150    floatRange     (T x) = floatRange x ; \
 151    decodeFloat    (T x) = decodeFloat x ; \
 152    encodeFloat m n      = T (encodeFloat m n) ; \
 153    exponent       (T x) = exponent x ; \
 154    significand    (T x) = T (significand  x) ; \
 155    scaleFloat n   (T x) = T (scaleFloat n x) ; \
 156    isNaN          (T x) = isNaN x ; \
 157    isInfinite     (T x) = isInfinite x ; \
 158    isDenormalized (T x) = isDenormalized x ; \
 159    isNegativeZero (T x) = isNegativeZero x ; \
 160    isIEEE         (T x) = isIEEE x ; \
 161    (T x) `atan2`  (T y) = T (x `atan2` y) }
 162
 163 #else /* __GLASGOW_HASKELL__ */
 164
 165 /* On GHC, we just cast the type of each method to the underlying
 166  * type.  This means that GHC only needs to generate the dictionary
 167  * for each instance, rather than a new function for each method (the
 168  * simplifier currently isn't clever enough to reduce a method that
 169  * simply deconstructs a newtype and calls the underlying method into
 170  * an indirection to the underlying method, so that's what we're doing
 171  * here).
 172  */
 173
 174 #define NUMERIC_TYPE(T,C,S,B) \
 175 newtype T = T B ; \
 176 INSTANCE_EQ(T,B) ; \
 177 INSTANCE_ORD(T,B) ; \
 178 INSTANCE_NUM(T,B) ; \
 179 INSTANCE_READ(T,B) ; \
 180 INSTANCE_SHOW(T,B) ; \
 181 INSTANCE_ENUM(T,B)
 182
 183 #define INTEGRAL_TYPE(T,C,S,B) \
 184 NUMERIC_TYPE(T,C,S,B) ;  \
 185 INSTANCE_BOUNDED(T,B) ; \
 186 INSTANCE_REAL(T,B) ; \
 187 INSTANCE_INTEGRAL(T,B) ; \
 188 INSTANCE_BITS(T,B)
 189
 190 #define FLOATING_TYPE(T,C,S,B) \
 191 NUMERIC_TYPE(T,C,S,B) ; \
 192 INSTANCE_REAL(T,B) ; \
 193 INSTANCE_FRACTIONAL(T,B) ; \
 194 INSTANCE_FLOATING(T,B) ; \
 195 INSTANCE_REALFRAC(T) ; \
 196 INSTANCE_REALFLOAT(T,B)
 197
 198 #define INSTANCE_EQ(T,B) \
 199 instance Eq T where { \
 200    (==)         = unsafeCoerce# ((==) :: B -> B -> Bool); \
 201    (/=)         = unsafeCoerce# ((/=) :: B -> B -> Bool); }
 202
 203 #define INSTANCE_ORD(T,B) \
 204 instance Ord T where { \
 205    compare              = unsafeCoerce# (compare :: B -> B -> Ordering); \
 206    (<)                  = unsafeCoerce# ((<) :: B -> B -> Bool); \
 207    (<=)                 = unsafeCoerce# ((<=) :: B -> B -> Bool); \
 208    (>=)                 = unsafeCoerce# ((>=) :: B -> B -> Bool); \
 209    (>)                  = unsafeCoerce# ((>) :: B -> B -> Bool); \
 210    max                  = unsafeCoerce# (max :: B -> B -> B); \
 211    min                  = unsafeCoerce# (min :: B -> B -> B); }
 212
 213 #define INSTANCE_READ(T,B) \
 214 instance Read T where { \
 215    readsPrec            = unsafeCoerce# (readsPrec :: Int -> ReadS B); \
 216    readList             = unsafeCoerce# (readList  :: ReadS [B]); }
 217
 218 #define INSTANCE_SHOW(T,B) \
 219 instance Show T where { \
 220    showsPrec            = unsafeCoerce# (showsPrec :: Int -> B -> ShowS); \
 221    show                 = unsafeCoerce# (show :: B -> String); \
 222    showList             = unsafeCoerce# (showList :: [B] -> ShowS); }
 223
 224 #define INSTANCE_NUM(T,B) \
 225 instance Num T where { \
 226    (+)                  = unsafeCoerce# ((+) :: B -> B -> B); \
 227    (-)                  = unsafeCoerce# ((-) :: B -> B -> B); \
 228    (*)                  = unsafeCoerce# ((*) :: B -> B -> B); \
 229    negate               = unsafeCoerce# (negate :: B -> B); \
 230    abs                  = unsafeCoerce# (abs :: B -> B); \
 231    signum               = unsafeCoerce# (signum :: B -> B); \
 232    fromInteger          = unsafeCoerce# (fromInteger :: Integer -> B); }
 233
 234 #define INSTANCE_BOUNDED(T,B) \
 235 instance Bounded T where { \
 236    minBound = T minBound ; \
 237    maxBound = T maxBound }
 238
 239 #define INSTANCE_ENUM(T,B) \
 240 instance Enum T where { \
 241     succ                = unsafeCoerce# (succ :: B -> B); \
 242     pred                = unsafeCoerce# (pred :: B -> B); \
 243     toEnum              = unsafeCoerce# (toEnum :: Int -> B); \
 244     fromEnum            = unsafeCoerce# (fromEnum :: B -> Int); \
 245     enumFrom            = unsafeCoerce# (enumFrom :: B -> [B]); \
 246     enumFromThen        = unsafeCoerce# (enumFromThen :: B -> B -> [B]); \
 247     enumFromTo          = unsafeCoerce# (enumFromTo :: B -> B -> [B]); \
 248     enumFromThenTo      = unsafeCoerce# (enumFromThenTo :: B -> B -> B -> [B]);}
 249
 250 #define INSTANCE_REAL(T,B) \
 251 instance Real T where { \
 252    toRational = unsafeCoerce# (toRational :: B -> Rational) }
 253
 254 #define INSTANCE_INTEGRAL(T,B) \
 255 instance Integral T where { \
 256     quot                = unsafeCoerce# (quot:: B -> B -> B); \
 257     rem                 = unsafeCoerce# (rem:: B -> B -> B); \
 258     div                 = unsafeCoerce# (div:: B -> B -> B); \
 259     mod                 = unsafeCoerce# (mod:: B -> B -> B); \
 260     quotRem             = unsafeCoerce# (quotRem:: B -> B -> (B,B)); \
 261     divMod              = unsafeCoerce# (divMod:: B -> B -> (B,B)); \
 262     toInteger           = unsafeCoerce# (toInteger:: B -> Integer); }
 263
 264 #define INSTANCE_BITS(T,B) \
 265 instance Bits T where { \
 266   (.&.)                 = unsafeCoerce# ((.&.) :: B -> B -> B); \
 267   (.|.)                 = unsafeCoerce# ((.|.) :: B -> B -> B); \
 268   xor                   = unsafeCoerce# (xor:: B -> B -> B); \
 269   complement            = unsafeCoerce# (complement:: B -> B); \
 270   shift                 = unsafeCoerce# (shift:: B -> Int -> B); \
 271   rotate                = unsafeCoerce# (rotate:: B -> Int -> B); \
 272   bit                   = unsafeCoerce# (bit:: Int -> B); \
 273   setBit                = unsafeCoerce# (setBit:: B -> Int -> B); \
 274   clearBit              = unsafeCoerce# (clearBit:: B -> Int -> B); \
 275   complementBit         = unsafeCoerce# (complementBit:: B -> Int -> B); \
 276   testBit               = unsafeCoerce# (testBit:: B -> Int -> Bool); \
 277   bitSize               = unsafeCoerce# (bitSize:: B -> Int); \
 278   isSigned              = unsafeCoerce# (isSigned:: B -> Bool); }
 279
 280 #define INSTANCE_FRACTIONAL(T,B) \
 281 instance Fractional T where { \
 282     (/)                 = unsafeCoerce# ((/) :: B -> B -> B); \
 283     recip               = unsafeCoerce# (recip :: B -> B); \
 284     fromRational        = unsafeCoerce# (fromRational :: Rational -> B); }
 285
 286 #define INSTANCE_FLOATING(T,B) \
 287 instance Floating T where { \
 288     pi                  = unsafeCoerce# (pi :: B); \
 289     exp                 = unsafeCoerce# (exp :: B -> B); \
 290     log                 = unsafeCoerce# (log :: B -> B); \
 291     sqrt                = unsafeCoerce# (sqrt :: B -> B); \
 292     (**)                = unsafeCoerce# ((**) :: B -> B -> B); \
 293     logBase             = unsafeCoerce# (logBase :: B -> B -> B); \
 294     sin                 = unsafeCoerce# (sin :: B -> B); \
 295     cos                 = unsafeCoerce# (cos :: B -> B); \
 296     tan                 = unsafeCoerce# (tan :: B -> B); \
 297     asin                = unsafeCoerce# (asin :: B -> B); \
 298     acos                = unsafeCoerce# (acos :: B -> B); \
 299     atan                = unsafeCoerce# (atan :: B -> B); \
 300     sinh                = unsafeCoerce# (sinh :: B -> B); \
 301     cosh                = unsafeCoerce# (cosh :: B -> B); \
 302     tanh                = unsafeCoerce# (tanh :: B -> B); \
 303     asinh               = unsafeCoerce# (asinh :: B -> B); \
 304     acosh               = unsafeCoerce# (acosh :: B -> B); \
 305     atanh               = unsafeCoerce# (atanh :: B -> B); }
 306
 307 /* The coerce trick doesn't work for RealFrac, these methods are
 308  * polymorphic and overloaded.
 309  */
 310 #define INSTANCE_REALFRAC(T) \
 311 instance RealFrac T where { \
 312    properFraction (T x) = let (m,y) = properFraction x in (m, T y) ; \
 313    truncate (T x) = truncate x ; \
 314    round    (T x) = round x ; \
 315    ceiling  (T x) = ceiling x ; \
 316    floor    (T x) = floor x }
 317
 318 #define INSTANCE_REALFLOAT(T,B) \
 319 instance RealFloat T where { \
 320     floatRadix          = unsafeCoerce# (floatRadix :: B -> Integer); \
 321     floatDigits         = unsafeCoerce# (floatDigits :: B -> Int); \
 322     floatRange          = unsafeCoerce# (floatRange :: B -> (Int,Int)); \
 323     decodeFloat         = unsafeCoerce# (decodeFloat :: B -> (Integer,Int)); \
 324     encodeFloat         = unsafeCoerce# (encodeFloat :: Integer -> Int -> B); \
 325     exponent            = unsafeCoerce# (exponent :: B -> Int); \
 326     significand         = unsafeCoerce# (significand :: B -> B); \
 327     scaleFloat          = unsafeCoerce# (scaleFloat :: Int -> B -> B); \
 328     isNaN               = unsafeCoerce# (isNaN :: B -> Bool); \
 329     isInfinite          = unsafeCoerce# (isInfinite :: B -> Bool); \
 330     isDenormalized      = unsafeCoerce# (isDenormalized :: B -> Bool); \
 331     isNegativeZero      = unsafeCoerce# (isNegativeZero :: B -> Bool); \
 332     isIEEE              = unsafeCoerce# (isIEEE :: B -> Bool); \
 333     atan2               = unsafeCoerce# (atan2 :: B -> B -> B); }
 334
 335 #endif /* __GLASGOW_HASKELL__ */