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[haskell-directory.git] / GHC / Base.lhs
index d3dcd46..c590366 100644 (file)
@@ -19,7 +19,7 @@ GHC.Prim              Has no implementation.  It defines built-in things, and
 GHC.Base       Classes: Eq, Ord, Functor, Monad
                Types:   list, (), Int, Bool, Ordering, Char, String
 
-Data.Tup       Types: tuples, plus instances for GHC.Base classes
+Data.Tuple     Types: tuples, plus instances for GHC.Base classes
 
 GHC.Show       Class: Show, plus instances for GHC.Base/GHC.Tup types
 
@@ -27,6 +27,8 @@ GHC.Enum      Class: Enum,  plus instances for GHC.Base/GHC.Tup types
 
 Data.Maybe     Type: Maybe, plus instances for GHC.Base classes
 
+GHC.List       List functions
+
 GHC.Num                Class: Num, plus instances for Int
                Type:  Integer, plus instances for all classes so far (Eq, Ord, Num, Show)
 
@@ -41,11 +43,12 @@ GHC.Real    Classes: Real, Integral, Fractional, RealFrac
                Rational is needed here because it is mentioned in the signature
                of 'toRational' in class Real
 
+GHC.ST The ST monad, instances and a few helper functions
+
 Ix             Classes: Ix, plus instances for Int, Bool, Char, Integer, Ordering, tuples
 
 GHC.Arr                Types: Array, MutableArray, MutableVar
 
-               Does *not* contain any ByteArray stuff (see GHC.ByteArr)
                Arrays are used by a function in GHC.Float
 
 GHC.Float      Classes: Floating, RealFloat
@@ -55,16 +58,11 @@ GHC.Float   Classes: Floating, RealFloat
                It is a big module (900 lines)
                With a bit of luck, many modules can be compiled without ever reading GHC.Float.hi
 
-GHC.ByteArr    Types: ByteArray, MutableByteArray
-               
-               We want this one to be after GHC.Float, because it defines arrays
-               of unboxed floats.
-
 
 Other Prelude modules are much easier with fewer complex dependencies.
 
 \begin{code}
-{-# OPTIONS -fno-implicit-prelude #-}
+{-# OPTIONS_GHC -fno-implicit-prelude #-}
 -----------------------------------------------------------------------------
 -- |
 -- Module      :  GHC.Base
@@ -81,6 +79,7 @@ Other Prelude modules are much easier with fewer complex dependencies.
 
 #include "MachDeps.h"
 
+-- #hide
 module GHC.Base
        (
        module GHC.Base,
@@ -208,14 +207,22 @@ Instances of 'Functor' should satisfy the following laws:
 > fmap id  ==  id
 > fmap (f . g)  ==  fmap f . fmap g
 
-The instances of 'Functor' for lists, 'Maybe' and 'IO' defined in the "Prelude"
-satisfy these laws.
+The instances of 'Functor' for lists, 'Data.Maybe.Maybe' and 'System.IO.IO'
+defined in the "Prelude" satisfy these laws.
 -}
 
 class  Functor f  where
     fmap        :: (a -> b) -> f a -> f b
 
-{- | The 'Monad' class defines the basic operations over a /monad/.
+{- | The 'Monad' class defines the basic operations over a /monad/,
+a concept from a branch of mathematics known as /category theory/.
+From the perspective of a Haskell programmer, however, it is best to
+think of a monad as an /abstract datatype/ of actions.
+Haskell's @do@ expressions provide a convenient syntax for writing
+monadic expressions.
+
+Minimal complete definition: '>>=' and 'return'.
+
 Instances of 'Monad' should satisfy the following laws:
 
 > return a >>= k  ==  k a
@@ -226,16 +233,26 @@ Instances of both 'Monad' and 'Functor' should additionally satisfy the law:
 
 > fmap f xs  ==  xs >>= return . f
 
-The instances of 'Monad' for lists, 'Maybe' and 'IO' defined in the "Prelude"
-satisfy these laws.
+The instances of 'Monad' for lists, 'Data.Maybe.Maybe' and 'System.IO.IO'
+defined in the "Prelude" satisfy these laws.
 -}
 
 class  Monad m  where
+    -- | Sequentially compose two actions, passing any value produced
+    -- by the first as an argument to the second.
     (>>=)       :: forall a b. m a -> (a -> m b) -> m b
+    -- | Sequentially compose two actions, discarding any value produced
+    -- by the first, like sequencing operators (such as the semicolon)
+    -- in imperative languages.
     (>>)        :: forall a b. m a -> m b -> m b
        -- Explicit for-alls so that we know what order to
        -- give type arguments when desugaring
+
+    -- | Inject a value into the monadic type.
     return      :: a -> m a
+    -- | Fail with a message.  This operation is not part of the
+    -- mathematical definition of a monad, but is invoked on pattern-match
+    -- failure in a @do@ expression.
     fail       :: String -> m a
 
     m >> k      = m >>= \_ -> k
@@ -303,6 +320,15 @@ foldr k z xs = go xs
               go []     = z
               go (y:ys) = y `k` go ys
 
+-- | A list producer that can be fused with 'foldr'.
+-- This function is merely
+--
+-- >   build g = g (:) []
+--
+-- but GHC's simplifier will transform an expression of the form
+-- @'foldr' k z ('build' g)@, which may arise after inlining, to @g k z@,
+-- which avoids producing an intermediate list.
+
 build  :: forall a. (forall b. (a -> b -> b) -> b -> b) -> [a]
 {-# INLINE [1] build #-}
        -- The INLINE is important, even though build is tiny,
@@ -314,6 +340,15 @@ build      :: forall a. (forall b. (a -> b -> b) -> b -> b) -> [a]
 
 build g = g (:) []
 
+-- | A list producer that can be fused with 'foldr'.
+-- This function is merely
+--
+-- >   augment g xs = g (:) xs
+--
+-- but GHC's simplifier will transform an expression of the form
+-- @'foldr' k z ('augment' g xs)@, which may arise after inlining, to
+-- @g k ('foldr' k z xs)@, which avoids producing an intermediate list.
+
 augment :: forall a. (forall b. (a->b->b) -> b -> b) -> [a] -> [a]
 {-# INLINE [1] augment #-}
 augment g xs = g (:) xs
@@ -325,8 +360,8 @@ augment g xs = g (:) xs
 "foldr/augment" forall k z xs (g::forall b. (a->b->b) -> b -> b) . 
                foldr k z (augment g xs) = g k (foldr k z xs)
 
-"foldr/id"                       foldr (:) [] = \x->x
-"foldr/app"            [1] forall xs ys. foldr (:) ys xs = xs ++ ys
+"foldr/id"                       foldr (:) [] = \x  -> x
+"foldr/app"            [1] forall ys. foldr (:) ys = \xs -> xs ++ ys
        -- Only activate this from phase 1, because that's
        -- when we disable the rule that expands (++) into foldr
 
@@ -461,7 +496,6 @@ otherwise           :: Bool
 otherwise              =  True
 \end{code}
 
-
 %*********************************************************
 %*                                                     *
 \subsection{The @()@ type}
@@ -523,7 +557,8 @@ data Ordering = LT | EQ | GT deriving (Eq, Ord)
 type String = [Char]
 
 {-| The character type 'Char' is an enumeration whose values represent
-Unicode (or equivalently ISO 10646) characters.
+Unicode (or equivalently ISO\/IEC 10646) characters
+(see <http://www.unicode.org/> for details).
 This set extends the ISO 8859-1 (Latin-1) character set
 (the first 256 charachers), which is itself an extension of the ASCII
 character set (the first 128 characters).
@@ -580,6 +615,8 @@ eqString (c1:cs1) (c2:cs2) = c1 == c2 && cs1 `eqString` cs2
 eqString cs1      cs2     = False
 
 {-# RULES "eqString" (==) = eqString #-}
+-- eqString also has a BuiltInRule in PrelRules.lhs:
+--     eqString (unpackCString# (Lit s1)) (unpackCString# (Lit s2) = s1==s2
 \end{code}
 
 
@@ -645,23 +682,62 @@ compareInt# x# y#
 id                     :: a -> a
 id x                   =  x
 
--- lazy function; this is just the same as id, but its unfolding
--- and strictness are over-ridden by the definition in MkId.lhs
--- That way, it does not get inlined, and the strictness analyser
--- sees it as lazy.  Then the worker/wrapper phase inlines it.
--- Result: happiness
+-- | The call '(lazy e)' means the same as 'e', but 'lazy' has a 
+-- magical strictness property: it is lazy in its first argument, 
+-- even though its semantics is strict.
 lazy :: a -> a
 lazy x = x
+-- Implementation note: its strictness and unfolding are over-ridden
+-- by the definition in MkId.lhs; in both cases to nothing at all.
+-- That way, 'lazy' does not get inlined, and the strictness analyser
+-- sees it as lazy.  Then the worker/wrapper phase inlines it.
+-- Result: happiness
+
 
--- | Assertion function.  This simply ignores its boolean argument.
+-- | The call '(inline f)' reduces to 'f', but 'inline' has a BuiltInRule
+-- that tries to inline 'f' (if it has an unfolding) unconditionally
+-- The 'NOINLINE' pragma arranges that inline only gets inlined (and
+-- hence eliminated) late in compilation, after the rule has had
+-- a god chance to fire.
+inline :: a -> a
+{-# NOINLINE[0] inline #-}
+inline x = x
+
+-- Assertion function.  This simply ignores its boolean argument.
 -- The compiler may rewrite it to @('assertError' line)@.
 
+-- | If the first argument evaluates to 'True', then the result is the
+-- second argument.  Otherwise an 'AssertionFailed' exception is raised,
+-- containing a 'String' with the source file and line number of the
+-- call to 'assert'.
+--
+-- Assertions can normally be turned on or off with a compiler flag
+-- (for GHC, assertions are normally on unless optimisation is turned on 
+-- with @-O@ or the @-fignore-asserts@
+-- option is given).  When assertions are turned off, the first
+-- argument to 'assert' is ignored, and the second argument is
+-- returned as the result.
+
 --     SLPJ: in 5.04 etc 'assert' is in GHC.Prim,
 --     but from Template Haskell onwards it's simply
 --     defined here in Base.lhs
 assert :: Bool -> a -> a
 assert pred r = r
+
+breakpoint :: a -> a
+breakpoint r = r
+
+breakpointCond :: Bool -> a -> a
+breakpointCond _ r = r
+
+data Unknown 
+data Unknown1 a
+data Unknown2 a b
+data Unknown3 a b c
+data Unknown4 a b c d
+
+data Opaque = forall a. O a
+
 -- | Constant function.
 const                  :: a -> b -> a
 const x _              =  x
@@ -865,22 +941,33 @@ gtInt, geInt, eqInt, neInt, ltInt, leInt :: Int -> Int -> Bool
 -- Note that these wrappers still produce undefined results when the
 -- second argument (the shift amount) is negative.
 
-shiftL#, shiftRL# :: Word# -> Int# -> Word#
-
+-- | Shift the argument left by the specified number of bits
+-- (which must be non-negative).
+shiftL# :: Word# -> Int# -> Word#
 a `shiftL#` b   | b >=# WORD_SIZE_IN_BITS# = int2Word# 0#
                | otherwise                = a `uncheckedShiftL#` b
 
+-- | Shift the argument right by the specified number of bits
+-- (which must be non-negative).
+shiftRL# :: Word# -> Int# -> Word#
 a `shiftRL#` b  | b >=# WORD_SIZE_IN_BITS# = int2Word# 0#
                | otherwise                = a `uncheckedShiftRL#` b
 
-iShiftL#, iShiftRA#, iShiftRL# :: Int# -> Int# -> Int#
-
+-- | Shift the argument left by the specified number of bits
+-- (which must be non-negative).
+iShiftL# :: Int# -> Int# -> Int#
 a `iShiftL#` b  | b >=# WORD_SIZE_IN_BITS# = 0#
                | otherwise                = a `uncheckedIShiftL#` b
 
+-- | Shift the argument right (signed) by the specified number of bits
+-- (which must be non-negative).
+iShiftRA# :: Int# -> Int# -> Int#
 a `iShiftRA#` b | b >=# WORD_SIZE_IN_BITS# = if a <# 0# then (-1#) else 0#
                | otherwise                = a `uncheckedIShiftRA#` b
 
+-- | Shift the argument right (unsigned) by the specified number of bits
+-- (which must be non-negative).
+iShiftRL# :: Int# -> Int# -> Int#
 a `iShiftRL#` b | b >=# WORD_SIZE_IN_BITS# = 0#
                | otherwise                = a `uncheckedIShiftRL#` b
 
@@ -933,6 +1020,9 @@ unpackFoldrCString# :: Addr# -> (Char  -> a -> a) -> a -> a
 {-# NOINLINE [0] unpackFoldrCString# #-}
 -- Don't inline till right at the end;
 -- usually the unpack-list rule turns it into unpackCStringList
+-- It also has a BuiltInRule in PrelRules.lhs:
+--     unpackFoldrCString# "foo" c (unpackFoldrCString# "baz" c n)
+--       =  unpackFoldrCString# "foobaz" c n
 unpackFoldrCString# addr f z 
   = unpack 0#
   where