make Control.Monad.Instances compilable by nhc98
[haskell-directory.git] / GHC / ForeignPtr.hs
index 9a83c25..603a8f3 100644 (file)
@@ -20,7 +20,9 @@ module GHC.ForeignPtr
        FinalizerPtr,
        newForeignPtr_,
        mallocForeignPtr,
+       mallocPlainForeignPtr,
        mallocForeignPtrBytes,
+       mallocPlainForeignPtrBytes,
        addForeignPtrFinalizer, 
        touchForeignPtr,
        unsafeForeignPtrToPtr,
@@ -31,15 +33,17 @@ module GHC.ForeignPtr
   ) where
 
 import Control.Monad   ( sequence_ )
-import Foreign.Ptr
 import Foreign.Storable
+import Numeric         ( showHex )
 
+import GHC.Show
+import GHC.Num
+import GHC.List        ( null, replicate, length )
 import GHC.Base
 import GHC.IOBase
 import GHC.STRef       ( STRef(..) )
-import GHC.Ptr         ( Ptr(..) )
+import GHC.Ptr         ( Ptr(..), FunPtr, castFunPtrToPtr )
 import GHC.Err
-import GHC.Show
 
 -- |The type 'ForeignPtr' represents references to objects that are
 -- maintained in a foreign language, i.e., that are not part of the
@@ -68,14 +72,10 @@ data ForeignPtr a = ForeignPtr Addr# ForeignPtrContents
        -- object, because that ensures that whatever the finalizer is
        -- attached to is kept alive.
 
-data ForeignPtrContents 
-  = PlainNoFinalizer
-  | PlainWithFinalizer     !(IORef [IO ()])
-  | MallocPtrNoFinalizer   (MutableByteArray# RealWorld)
-  | MallocPtrWithFinalizer (MutableByteArray# RealWorld) !(IORef [IO ()])
-  -- we optimise the no-finalizer case, which is especially common
-  -- with a MallocPtr.  mallocForeignPtr doesn't have to create an
-  -- IORef, or set up a weak pointer.
+data ForeignPtrContents
+  = PlainForeignPtr !(IORef [IO ()])
+  | MallocPtr      (MutableByteArray# RealWorld) !(IORef [IO ()])
+  | PlainPtr       (MutableByteArray# RealWorld)
 
 instance Eq (ForeignPtr a) where
     p == q  =  unsafeForeignPtrToPtr p == unsafeForeignPtrToPtr q
@@ -86,6 +86,23 @@ instance Ord (ForeignPtr a) where
 instance Show (ForeignPtr a) where
     showsPrec p f = showsPrec p (unsafeForeignPtrToPtr f)
 
+#include "MachDeps.h"
+
+#if (WORD_SIZE_IN_BITS == 32 || WORD_SIZE_IN_BITS == 64)
+instance Show (Ptr a) where
+   showsPrec p (Ptr a) rs = pad_out (showHex (word2Integer(int2Word#(addr2Int# a))) "") rs
+     where
+        -- want 0s prefixed to pad it out to a fixed length.
+       pad_out ls rs = 
+         '0':'x':(replicate (2*SIZEOF_HSPTR - length ls) '0') ++ ls ++ rs
+       -- word2Integer :: Word# -> Integer (stolen from Word.lhs)
+       word2Integer w = case word2Integer# w of
+                       (# s, d #) -> J# s d
+
+instance Show (FunPtr a) where
+   showsPrec p = showsPrec p . castFunPtrToPtr
+#endif
+
 -- |A Finalizer is represented as a pointer to a foreign function that, at
 -- finalisation time, gets as an argument a plain pointer variant of the
 -- foreign pointer that the finalizer is associated with.
@@ -102,6 +119,13 @@ newConcForeignPtr :: Ptr a -> IO () -> IO (ForeignPtr a)
 -- in fact there is no guarantee that the finalizer will eventually
 -- run at all.
 --
+-- Note that references from a finalizer do not necessarily prevent
+-- another object from being finalized.  If A's finalizer refers to B
+-- (perhaps using 'touchForeignPtr', then the only guarantee is that
+-- B's finalizer will never be started before A's.  If both A and B
+-- are unreachable, then both finalizers will start together.  See
+-- 'touchForeignPtr' for more on finalizer ordering.
+--
 newConcForeignPtr p finalizer
   = do fObj <- newForeignPtr_ p
        addForeignPtrConcFinalizer fObj finalizer
@@ -118,13 +142,22 @@ mallocForeignPtr :: Storable a => IO (ForeignPtr a)
 -- although it may be implemented differently internally: you may not
 -- assume that the memory returned by 'mallocForeignPtr' has been
 -- allocated with 'Foreign.Marshal.Alloc.malloc'.
+--
+-- GHC notes: 'mallocForeignPtr' has a heavily optimised
+-- implementation in GHC.  It uses pinned memory in the garbage
+-- collected heap, so the 'ForeignPtr' does not require a finalizer to
+-- free the memory.  Use of 'mallocForeignPtr' and associated
+-- functions is strongly recommended in preference to 'newForeignPtr'
+-- with a finalizer.
+-- 
 mallocForeignPtr = doMalloc undefined
   where doMalloc :: Storable b => b -> IO (ForeignPtr b)
         doMalloc a = do
+         r <- newIORef []
          IO $ \s ->
            case newPinnedByteArray# size s of { (# s, mbarr# #) ->
             (# s, ForeignPtr (byteArrayContents# (unsafeCoerce# mbarr#))
-                             (MallocPtrNoFinalizer mbarr#) #)
+                             (MallocPtr mbarr# r) #)
             }
            where (I# size) = sizeOf a
 
@@ -132,10 +165,45 @@ mallocForeignPtr = doMalloc undefined
 -- size of the memory required is given explicitly as a number of bytes.
 mallocForeignPtrBytes :: Int -> IO (ForeignPtr a)
 mallocForeignPtrBytes (I# size) = do 
+  r <- newIORef []
   IO $ \s ->
      case newPinnedByteArray# size s      of { (# s, mbarr# #) ->
        (# s, ForeignPtr (byteArrayContents# (unsafeCoerce# mbarr#))
-                       (MallocPtrNoFinalizer mbarr#) #)
+                       (MallocPtr mbarr# r) #)
+     }
+
+-- | Allocate some memory and return a 'ForeignPtr' to it.  The memory
+-- will be released automatically when the 'ForeignPtr' is discarded.
+--
+-- GHC notes: 'mallocPlainForeignPtr' has a heavily optimised
+-- implementation in GHC.  It uses pinned memory in the garbage
+-- collected heap, as for mallocForeignPtr. Unlike mallocForeignPtr, a
+-- ForeignPtr created with mallocPlainForeignPtr carries no finalizers.
+-- It is not possible to add a finalizer to a ForeignPtr created with
+-- mallocPlainForeignPtr. This is useful for ForeignPtrs that will live
+-- only inside Haskell (such as those created for packed strings).
+-- Attempts to add a finalizer to a ForeignPtr created this way, or to
+-- finalize such a pointer, will throw an exception.
+-- 
+mallocPlainForeignPtr :: Storable a => IO (ForeignPtr a)
+mallocPlainForeignPtr = doMalloc undefined
+  where doMalloc :: Storable b => b -> IO (ForeignPtr b)
+        doMalloc a = IO $ \s ->
+            case newPinnedByteArray# size s of { (# s, mbarr# #) ->
+             (# s, ForeignPtr (byteArrayContents# (unsafeCoerce# mbarr#))
+                              (PlainPtr mbarr#) #)
+            }
+            where (I# size) = sizeOf a
+
+-- | This function is similar to 'mallocForeignPtrBytes', except that
+-- the internally an optimised ForeignPtr representation with no
+-- finalizer is used. Attempts to add a finalizer will cause an
+-- exception to be thrown.
+mallocPlainForeignPtrBytes :: Int -> IO (ForeignPtr a)
+mallocPlainForeignPtrBytes (I# size) = IO $ \s ->
+    case newPinnedByteArray# size s      of { (# s, mbarr# #) ->
+       (# s, ForeignPtr (byteArrayContents# (unsafeCoerce# mbarr#))
+                        (PlainPtr mbarr#) #)
      }
 
 addForeignPtrFinalizer :: FinalizerPtr a -> ForeignPtr a -> IO ()
@@ -164,26 +232,26 @@ addForeignPtrConcFinalizer :: ForeignPtr a -> IO () -> IO ()
 addForeignPtrConcFinalizer (ForeignPtr a c) finalizer = 
   addForeignPtrConcFinalizer_ c finalizer
 
-addForeignPtrConcFinalizer_ PlainNoFinalizer finalizer = do
-  r <- newIORef []
-  IO $ \s ->  case r of { IORef (STRef r#) ->
+addForeignPtrConcFinalizer_ f@(PlainForeignPtr r) finalizer = do
+  fs <- readIORef r
+  writeIORef r (finalizer : fs)
+  if (null fs)
+     then IO $ \s ->
+             case r of { IORef (STRef r#) ->
              case mkWeak# r# () (foreignPtrFinalizer r) s of {  (# s1, w #) ->
              (# s1, () #) }}
-  addForeignPtrConcFinalizer_ (PlainWithFinalizer r) finalizer
-
-addForeignPtrConcFinalizer_ f@(PlainWithFinalizer r) finalizer = do
+     else return ()
+addForeignPtrConcFinalizer_ f@(MallocPtr fo r) finalizer = do 
   fs <- readIORef r
   writeIORef r (finalizer : fs)
-
-addForeignPtrConcFinalizer_ f@(MallocPtrNoFinalizer fo) finalizer = do
-  r <- newIORef []
-  IO $ \s -> case mkWeak# fo () (do foreignPtrFinalizer r; touch f) s of
+  if (null fs)
+     then  IO $ \s -> 
+              case mkWeak# fo () (do foreignPtrFinalizer r; touch f) s of
                  (# s1, w #) -> (# s1, () #)
-  addForeignPtrConcFinalizer_ (MallocPtrWithFinalizer fo r) finalizer
+     else return ()
 
-addForeignPtrConcFinalizer_ f@(MallocPtrWithFinalizer fo r) finalizer = do 
-  fs <- readIORef r
-  writeIORef r (finalizer : fs)
+addForeignPtrConcFinalizer_ _ _ =
+  error "GHC.ForeignPtr: attempt to add a finalizer to plain pointer"
 
 foreign import ccall "dynamic" 
   mkFinalizer :: FinalizerPtr a -> Ptr a -> IO ()
@@ -194,7 +262,9 @@ foreignPtrFinalizer r = do fs <- readIORef r; sequence_ fs
 newForeignPtr_ :: Ptr a -> IO (ForeignPtr a)
 -- ^Turns a plain memory reference into a foreign pointer that may be
 -- associated with finalizers by using 'addForeignPtrFinalizer'.
-newForeignPtr_ (Ptr obj) = return (ForeignPtr obj PlainNoFinalizer)
+newForeignPtr_ (Ptr obj) =  do
+  r <- newIORef []
+  return (ForeignPtr obj (PlainForeignPtr r))
 
 touchForeignPtr :: ForeignPtr a -> IO ()
 -- ^This function ensures that the foreign object in
@@ -203,8 +273,8 @@ touchForeignPtr :: ForeignPtr a -> IO ()
 -- does a 'touchForeignPtr' after it
 -- executes the user action.
 -- 
--- Note that this function should not be used to express liveness
--- dependencies between 'ForeignPtr's.  For example, if the finalizer
+-- Note that this function should not be used to express dependencies
+-- between finalizers on 'ForeignPtr's.  For example, if the finalizer
 -- for a 'ForeignPtr' @F1@ calls 'touchForeignPtr' on a second
 -- 'ForeignPtr' @F2@, then the only guarantee is that the finalizer
 -- for @F2@ is never started before the finalizer for @F1@.  They
@@ -218,7 +288,8 @@ touchForeignPtr :: ForeignPtr a -> IO ()
 -- between the finalizers, but even then the runtime sometimes runs
 -- multiple finalizers sequentially in a single thread (for
 -- performance reasons), so synchronisation between finalizers could
--- result in artificial deadlock.
+-- result in artificial deadlock.  Another alternative is to use
+-- explicit reference counting.
 --
 touchForeignPtr (ForeignPtr fo r) = touch r
 
@@ -249,14 +320,13 @@ castForeignPtr f = unsafeCoerce# f
 -- | Causes the finalizers associated with a foreign pointer to be run
 -- immediately.
 finalizeForeignPtr :: ForeignPtr a -> IO ()
-finalizeForeignPtr (ForeignPtr _ contents) = do
-  case contents of
-    PlainNoFinalizer           -> return ()
-    PlainWithFinalizer r       -> runFinalizers r
-    MallocPtrNoFinalizer _     -> return ()
-    MallocPtrWithFinalizer _ r -> runFinalizers r
- where
-   runFinalizers r = do 
-     fs <- readIORef r
-     sequence_ fs
-     writeIORef r []
+finalizeForeignPtr (ForeignPtr _ (PlainPtr _)) = return () -- no effect
+finalizeForeignPtr (ForeignPtr _ foreignPtr) = do
+       finalizers <- readIORef refFinalizers
+       sequence_ finalizers
+       writeIORef refFinalizers []
+       where
+               refFinalizers = case foreignPtr of
+                       (PlainForeignPtr ref) -> ref
+                       (MallocPtr     _ ref) -> ref
+