[project @ 2001-04-14 22:28:22 by qrczak]
[ghc-hetmet.git] / ghc / lib / std / PrelBase.lhs
index 48dc8cf..16264ed 100644 (file)
+% -----------------------------------------------------------------------------
+% $Id: PrelBase.lhs,v 1.45 2001/04/14 22:28:22 qrczak Exp $
 %
-% (c) The GRAP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1996
+% (c) The University of Glasgow, 1992-2000
 %
 \section[PrelBase]{Module @PrelBase@}
 
 
+The overall structure of the GHC Prelude is a bit tricky.
+
+  a) We want to avoid "orphan modules", i.e. ones with instance
+       decls that don't belong either to a tycon or a class
+       defined in the same module
+
+  b) We want to avoid giant modules
+
+So the rough structure is as follows, in (linearised) dependency order
+
+
+PrelGHC                Has no implementation.  It defines built-in things, and
+               by importing it you bring them into scope.
+               The source file is PrelGHC.hi-boot, which is just
+               copied to make PrelGHC.hi
+
+               Classes: CCallable, CReturnable
+
+PrelBase       Classes: Eq, Ord, Functor, Monad
+               Types:   list, (), Int, Bool, Ordering, Char, String
+
+PrelTup                Types: tuples, plus instances for PrelBase classes
+
+PrelShow       Class: Show, plus instances for PrelBase/PrelTup types
+
+PrelEnum       Class: Enum,  plus instances for PrelBase/PrelTup types
+
+PrelMaybe      Type: Maybe, plus instances for PrelBase classes
+
+PrelNum                Class: Num, plus instances for Int
+               Type:  Integer, plus instances for all classes so far (Eq, Ord, Num, Show)
+
+               Integer is needed here because it is mentioned in the signature
+               of 'fromInteger' in class Num
+
+PrelReal       Classes: Real, Integral, Fractional, RealFrac
+                        plus instances for Int, Integer
+               Types:  Ratio, Rational
+                       plus intances for classes so far
+
+               Rational is needed here because it is mentioned in the signature
+               of 'toRational' in class Real
+
+Ix             Classes: Ix, plus instances for Int, Bool, Char, Integer, Ordering, tuples
+
+PrelArr                Types: Array, MutableArray, MutableVar
+
+               Does *not* contain any ByteArray stuff (see PrelByteArr)
+               Arrays are used by a function in PrelFloat
+
+PrelFloat      Classes: Floating, RealFloat
+               Types:   Float, Double, plus instances of all classes so far
+
+               This module contains everything to do with floating point.
+               It is a big module (900 lines)
+               With a bit of luck, many modules can be compiled without ever reading PrelFloat.hi
+
+PrelByteArr    Types: ByteArray, MutableByteArray
+               
+               We want this one to be after PrelFloat, because it defines arrays
+               of unboxed floats.
+
+
+Other Prelude modules are much easier with fewer complex dependencies.
+
+
 \begin{code}
 {-# OPTIONS -fno-implicit-prelude #-}
 
+#include "MachDeps.h"
+
 module PrelBase
        (
        module PrelBase,
-       module PrelGHC          -- Re-export PrelGHC, to avoid lots of people 
-                               -- having to import it explicitly
+       module PrelGHC,         -- Re-export PrelGHC and PrelErr, to avoid lots
+       module PrelErr          -- of people having to import it explicitly
   ) 
        where
 
-import {-# SOURCE #-} PrelErr ( error )
 import PrelGHC
+import {-# SOURCE #-} PrelErr
 
 infixr 9  .
-infixl 9  !!
-infixl 7  *
-infixl 6  +, -
 infixr 5  ++, :
 infix  4  ==, /=, <, <=, >=, >
 infixr 3  &&
 infixr 2  ||
 infixl 1  >>, >>=
 infixr 0  $
+
+default ()             -- Double isn't available yet
+\end{code}
+
+
+%*********************************************************
+%*                                                     *
+\subsection{DEBUGGING STUFF}
+%*  (for use when compiling PrelBase itself doesn't work)
+%*                                                     *
+%*********************************************************
+
+\begin{code}
+{-
+data  Bool  =  False | True
+data Ordering = LT | EQ | GT 
+data Char = C# Char#
+type  String = [Char]
+data Int = I# Int#
+data  ()  =  ()
+data [] a = MkNil
+
+not True = False
+(&&) True True = True
+otherwise = True
+
+build = error "urk"
+foldr = error "urk"
+
+unpackCString# :: Addr# -> [Char]
+unpackFoldrCString# :: Addr# -> (Char  -> a -> a) -> a -> a 
+unpackAppendCString# :: Addr# -> [Char] -> [Char]
+unpackCStringUtf8# :: Addr# -> [Char]
+unpackCString# a = error "urk"
+unpackFoldrCString# a = error "urk"
+unpackAppendCString# a = error "urk"
+unpackCStringUtf8# a = error "urk"
+-}
 \end{code}
 
 
 %*********************************************************
 %*                                                     *
-\subsection{Standard classes @Eq@, @Ord@, @Bounded@
+\subsection{Standard classes @Eq@, @Ord@}
 %*                                                     *
 %*********************************************************
 
 \begin{code}
 class  Eq a  where
-    (==), (/=)         :: a -> a -> Bool
+    (==), (/=)          :: a -> a -> Bool
 
-    x /= y             =  not (x == y)
-    x == y             = not  (x /= y)
+    x /= y              = not (x == y)
+    x == y              = not (x /= y)
 
 class  (Eq a) => Ord a  where
-    compare             :: a -> a -> Ordering
-    (<), (<=), (>=), (>):: a -> a -> Bool
-    max, min           :: a -> a -> a
+    compare             :: a -> a -> Ordering
+    (<), (<=), (>), (>=) :: a -> a -> Bool
+    max, min            :: a -> a -> a
+
+    -- An instance of Ord should define either 'compare' or '<='.
+    -- Using 'compare' can be more efficient for complex types.
 
--- An instance of Ord should define either compare or <=
--- Using compare can be more efficient for complex types.
     compare x y
-           | x == y    = EQ
-           | x <= y    = LT
-           | otherwise = GT
-
-    x <= y  = compare x y /= GT
-    x <         y  = compare x y == LT
-    x >= y  = compare x y /= LT
-    x >         y  = compare x y == GT
-    max x y = case (compare x y) of { LT -> y ; EQ -> x ; GT -> x }
-    min x y = case (compare x y) of { LT -> x ; EQ -> x ; GT -> y }
-
-class  Bounded a  where
-    minBound, maxBound :: a
+       | x == y    = EQ
+       | x <= y    = LT        -- NB: must be '<=' not '<' to validate the
+                               -- above claim about the minimal things that
+                               -- can be defined for an instance of Ord
+       | otherwise = GT
+
+    x <         y = case compare x y of { LT -> True;  _other -> False }
+    x <= y = case compare x y of { GT -> False; _other -> True }
+    x >         y = case compare x y of { GT -> True;  _other -> False }
+    x >= y = case compare x y of { LT -> False; _other -> True }
+
+       -- These two default methods use '<=' rather than 'compare'
+       -- because the latter is often more expensive
+    max x y = if x <= y then y else x
+    min x y = if x <= y then x else y
 \end{code}
 
 %*********************************************************
@@ -75,7 +183,7 @@ class  Bounded a  where
 
 \begin{code}
 class  Functor f  where
-    fmap         :: (a -> b) -> f a -> f b
+    fmap        :: (a -> b) -> f a -> f b
 
 class  Monad m  where
     (>>=)       :: m a -> (a -> m b) -> m b
@@ -85,83 +193,11 @@ class  Monad m  where
 
     m >> k      =  m >>= \_ -> k
     fail s      = error s
-
-\end{code}
-
-
-%*********************************************************
-%*                                                     *
-\subsection{Classes @Num@ and @Enum@}
-%*                                                     *
-%*********************************************************
-
-\begin{code}
-class  Enum a  where
-    succ, pred         :: a -> a
-    toEnum              :: Int -> a
-    fromEnum            :: a -> Int
-    enumFrom           :: a -> [a]             -- [n..]
-    enumFromThen       :: a -> a -> [a]        -- [n,n'..]
-    enumFromTo         :: a -> a -> [a]        -- [n..m]
-    enumFromThenTo     :: a -> a -> a -> [a]   -- [n,n'..m]
-
-    succ               = toEnum . (+1) . fromEnum
-    pred               = toEnum . (+(-1)) . fromEnum
-    enumFromTo n m      =  map toEnum [fromEnum n .. fromEnum m]
-    enumFromThenTo n n' m
-                        =  map toEnum [fromEnum n, fromEnum n' .. fromEnum m]
-
-class  (Eq a, Show a) => Num a  where
-    (+), (-), (*)      :: a -> a -> a
-    negate             :: a -> a
-    abs, signum                :: a -> a
-    fromInteger                :: Integer -> a
-    fromInt            :: Int -> a -- partain: Glasgow extension
-
-    x - y              = x + negate y
-    negate x           = 0 - x
-    fromInt (I# i#)    = fromInteger (case int2Integer# i# of 
-                                         (# a, s, d #) -> J# a s d)
-                                       -- Go via the standard class-op if the
-                                       -- non-standard one ain't provided
-\end{code}
-
-\begin{code}
-chr :: Int -> Char
-chr = toEnum
-ord :: Char -> Int
-ord = fromEnum
-
-ord_0 :: Num a => a
-ord_0 = fromInt (ord '0')
-
-{-# SPECIALISE subtract :: Int -> Int -> Int #-}
-subtract       :: (Num a) => a -> a -> a
-subtract x y   =  y - x
 \end{code}
 
 
 %*********************************************************
 %*                                                     *
-\subsection{The @Show@ class}
-%*                                                     *
-%*********************************************************
-
-\begin{code}
-type  ShowS     = String -> String
-
-class  Show a  where
-    showsPrec :: Int -> a -> ShowS
-    show      :: a   -> String
-    showList  :: [a] -> ShowS
-
-    showList ls     = showList__ (showsPrec 0) ls 
-    showsPrec _ x s = show x ++ s
-    show x          = showsPrec 0 x ""
-\end{code}
-
-%*********************************************************
-%*                                                     *
 \subsection{The list type}
 %*                                                     *
 %*********************************************************
@@ -171,38 +207,21 @@ data [] a = [] | a : [a]  -- do explicitly: deriving (Eq, Ord)
                          -- to avoid weird names like con2tag_[]#
 
 
-
 instance (Eq a) => Eq [a]  where
-    []     == []     = True    
+    {-# SPECIALISE instance Eq [Char] #-}
+    []     == []     = True
     (x:xs) == (y:ys) = x == y && xs == ys
-    _xs    == _ys    = False                   
-
-    xs     /= ys     = if (xs == ys) then False else True
+    _xs    == _ys    = False
 
 instance (Ord a) => Ord [a] where
-    a <  b  = case compare a b of { LT -> True;  EQ -> False; GT -> False }
-    a <= b  = case compare a b of { LT -> True;  EQ -> True;  GT -> False }
-    a >= b  = case compare a b of { LT -> False; EQ -> True;  GT -> True  }
-    a >  b  = case compare a b of { LT -> False; EQ -> False; GT -> True  }
-
-    max a b = case compare a b of { LT -> b; EQ -> a;  GT -> a }
-    min a b = case compare a b of { LT -> a; EQ -> a;  GT -> b }
+    {-# SPECIALISE instance Ord [Char] #-}
 
     compare []     []     = EQ
-    compare (_:_)  []     = GT
     compare []     (_:_)  = LT
+    compare (_:_)  []     = GT
     compare (x:xs) (y:ys) = case compare x y of
-                                 LT -> LT      
-                                GT -> GT               
-                                EQ -> compare xs ys
-
-map :: (a -> b) -> [a] -> [b]
-map _ []     = []
-map f (x:xs) = f x : map f xs
-
-(++) :: [a] -> [a] -> [a]
-[]     ++ ys = ys
-(x:xs) ++ ys = x : (xs ++ ys)
+                                EQ    -> compare xs ys
+                                other -> other
 
 instance Functor [] where
     fmap = map
@@ -212,59 +231,103 @@ instance  Monad []  where
     m >> k              = foldr ((++) . (\ _ -> k)) [] m
     return x            = [x]
     fail _             = []
+\end{code}
+
+A few list functions that appear here because they are used here.
+The rest of the prelude list functions are in PrelList.
 
-instance  (Show a) => Show [a]  where
-    showsPrec _         = showList
-    showList  ls       = showList__ (showsPrec 0) ls
+----------------------------------------------
+--     foldr/build/augment
+----------------------------------------------
+  
+\begin{code}
+foldr            :: (a -> b -> b) -> b -> [a] -> b
+-- foldr _ z []     =  z
+-- foldr f z (x:xs) =  f x (foldr f z xs)
+{-# INLINE foldr #-}
+foldr k z xs = go xs
+            where
+              go []     = z
+              go (y:ys) = y `k` go ys
+
+build  :: forall a. (forall b. (a -> b -> b) -> b -> b) -> [a]
+{-# INLINE 2 build #-}
+       -- The INLINE is important, even though build is tiny,
+       -- because it prevents [] getting inlined in the version that
+       -- appears in the interface file.  If [] *is* inlined, it
+       -- won't match with [] appearing in rules in an importing module.
+       --
+       -- The "2" says to inline in phase 2
+
+build g = g (:) []
+
+augment :: forall a. (forall b. (a->b->b) -> b -> b) -> [a] -> [a]
+{-# INLINE 2 augment #-}
+augment g xs = g (:) xs
+
+{-# RULES
+"fold/build"   forall k z (g::forall b. (a->b->b) -> b -> b) . 
+               foldr k z (build g) = g k z
+
+"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"            forall xs ys. foldr (:) ys xs = append xs ys
+
+"foldr/cons"   forall k z x xs. foldr k z (x:xs) = k x (foldr k z xs)
+"foldr/nil"    forall k z.      foldr k z []     = z 
+
+"augment/build" forall (g::forall b. (a->b->b) -> b -> b)
+                      (h::forall b. (a->b->b) -> b -> b) .
+                      augment g (build h) = build (\c n -> g c (h c n))
+"augment/nil"   forall (g::forall b. (a->b->b) -> b -> b) .
+                       augment g [] = build g
+ #-}
+
+-- This rule is true, but not (I think) useful:
+--     augment g (augment h t) = augment (\cn -> g c (h c n)) t
 \end{code}
 
+
+----------------------------------------------
+--             map     
+----------------------------------------------
+
+\begin{code}
+map :: (a -> b) -> [a] -> [b]
+map = mapList
+
+-- Note eta expanded
+mapFB ::  (elt -> lst -> lst) -> (a -> elt) -> a -> lst -> lst
+mapFB c f x ys = c (f x) ys
+
+mapList :: (a -> b) -> [a] -> [b]
+mapList _ []     = []
+mapList f (x:xs) = f x : mapList f xs
+
+{-# RULES
+"map"      forall f xs.        map f xs                = build (\c n -> foldr (mapFB c f) n xs)
+"mapFB"            forall c f g.       mapFB (mapFB c f) g     = mapFB c (f.g) 
+"mapList"   forall f.          foldr (mapFB (:) f) []  = mapList f
+ #-}
 \end{code}
 
-A few list functions that appear here because they are used here.
-The rest of the prelude list functions are in PrelList.
 
+----------------------------------------------
+--             append  
+----------------------------------------------
 \begin{code}
-foldr                   :: (a -> b -> b) -> b -> [a] -> b
-foldr _ z []            =  z
-foldr f z (x:xs)        =  f x (foldr f z xs)
-
--- takeWhile, applied to a predicate p and a list xs, returns the longest
--- prefix (possibly empty) of xs of elements that satisfy p.  dropWhile p xs
--- returns the remaining suffix.  Span p xs is equivalent to 
--- (takeWhile p xs, dropWhile p xs), while break p uses the negation of p.
-
-takeWhile               :: (a -> Bool) -> [a] -> [a]
-takeWhile _ []          =  []
-takeWhile p (x:xs) 
-            | p x       =  x : takeWhile p xs
-            | otherwise =  []
-
-dropWhile               :: (a -> Bool) -> [a] -> [a]
-dropWhile _ []          =  []
-dropWhile p xs@(x:xs')
-            | p x       =  dropWhile p xs'
-            | otherwise =  xs
-
--- List index (subscript) operator, 0-origin
-(!!)                    :: [a] -> Int -> a
-#ifdef USE_REPORT_PRELUDE
-(x:_)  !! 0             =  x
-(_:xs) !! n | n > 0     =  xs !! (n-1)
-(_:_)  !! _             =  error "Prelude.(!!): negative index"
-[]     !! _             =  error "Prelude.(!!): index too large"
-#else
--- HBC version (stolen), then unboxified
--- The semantics is not quite the same for error conditions
--- in the more efficient version.
---
-_      !! n | n < 0  =  error "Prelude.(!!): negative index\n"
-xs     !! n          =  sub xs (case n of { I# n# -> n# })
-                           where sub :: [a] -> Int# -> a
-                                 sub []      _ = error "Prelude.(!!): index too large\n"
-                                 sub (y:ys) n# = if n# ==# 0#
-                                                then y
-                                                else sub ys (n# -# 1#)
-#endif
+(++) :: [a] -> [a] -> [a]
+(++) = append
+
+{-# RULES
+  "++" forall xs ys. (++) xs ys = augment (\c n -> foldr c n xs) ys
+ #-}
+
+append :: [a] -> [a] -> [a]
+append []     ys = ys
+append (x:xs) ys = x : append xs ys
 \end{code}
 
 
@@ -275,7 +338,8 @@ xs     !! n          =  sub xs (case n of { I# n# -> n# })
 %*********************************************************
 
 \begin{code}
-data  Bool  =  False | True    deriving (Eq, Ord, Enum, Bounded, Show {- Read -})
+data  Bool  =  False | True  deriving (Eq, Ord)
+       -- Read in PrelRead, Show in PrelShow
 
 -- Boolean functions
 
@@ -305,11 +369,10 @@ some programs may get away without consulting PrelTup).  Furthermore,
 the renamer currently *always* asks for () to be in scope, so that
 ccalls can use () as their default type; so when compiling PrelBase we
 need ().  (We could arrange suck in () only if -fglasgow-exts, but putting
-it here seems more direct.
+it here seems more direct.)
 
 \begin{code}
-data  ()  =  ()  --easier to do explicitly: deriving (Eq, Ord, Enum, Show, Bounded)
-                -- (avoids weird-named functions, e.g., con2tag_()#
+data  ()  =  ()
 
 instance Eq () where
     () == () = True
@@ -323,23 +386,9 @@ instance Ord () where
     max () () = ()
     min () () = ()
     compare () () = EQ
-
-instance Enum () where
-    succ x      = x
-    pred x      = x
-    toEnum 0    = ()
-    toEnum _   = error "Prelude.Enum.().toEnum: argument not 0"
-    fromEnum () = 0
-    enumFrom ()        = [()]
-    enumFromThen () ()         = [()]
-    enumFromTo () ()   = [()]
-    enumFromThenTo () () () = [()]
-
-instance  Show ()  where
-    showsPrec _ () = showString "()"
-    showList ls    = showList__ (showsPrec 0) ls
 \end{code}
 
+
 %*********************************************************
 %*                                                     *
 \subsection{Type @Ordering@}
@@ -347,7 +396,8 @@ instance  Show ()  where
 %*********************************************************
 
 \begin{code}
-data Ordering = LT | EQ | GT   deriving (Eq, Ord, Enum, Bounded, Show {- Read -})
+data Ordering = LT | EQ | GT deriving (Eq, Ord)
+       -- Read in PrelRead, Show in PrelShow
 \end{code}
 
 
@@ -358,107 +408,40 @@ data Ordering = LT | EQ | GT     deriving (Eq, Ord, Enum, Bounded, Show {- Read -})
 %*********************************************************
 
 \begin{code}
-type  String = [Char]
-
-data Char = C# Char#   deriving (Eq, Ord)
+type String = [Char]
 
-instance  Enum Char  where
-    succ     c@(C# c#)
-       | not (ord# c# ==# 255#) = C# (chr# (ord# c# +# 1#))
-       | otherwise             = error ("Prelude.Enum{Char}.succ: out of range " ++ show c)
-    pred     c@(C# c#)
-       | not (ord# c# ==# 0#)   = C# (chr# (ord# c# -# 1#))
-       | otherwise             = error ("Prelude.Enum{Char}.succ: out of range " ++ show c)
+data Char = C# Char#
 
-    toEnum   (I# i) | i >=# 0# && i <=# 255# =  C# (chr# i)
-                   | otherwise = error ("Prelude.Enum.Char.toEnum:out of range: " ++ show (I# i))
-    fromEnum (C# c)            =  I# (ord# c)
+-- We don't use deriving for Eq and Ord, because for Ord the derived
+-- instance defines only compare, which takes two primops.  Then
+-- '>' uses compare, and therefore takes two primops instead of one.
 
-    enumFrom   (C# c)         =  efttCh (ord# c)  1#   (># 255#)
-    enumFromTo (C# c1) (C# c2) = efttCh (ord# c1) 1#  (># (ord# c2))
+instance Eq Char where
+  (C# c1) == (C# c2) = c1 `eqChar#` c2
+  (C# c1) /= (C# c2) = c1 `neChar#` c2
 
-    enumFromThen (C# c1) (C# c2)
-       | c1 `leChar#` c2 = efttCh (ord# c1) (ord# c2 -# ord# c1) (># 255#)
-       | otherwise       = efttCh (ord# c1) (ord# c2 -# ord# c1) (<# 0#)
+instance Ord Char where
+  (C# c1) >  (C# c2) = c1 `gtChar#` c2
+  (C# c1) >= (C# c2) = c1 `geChar#` c2
+  (C# c1) <= (C# c2) = c1 `leChar#` c2
+  (C# c1) <  (C# c2) = c1 `ltChar#` c2
 
-    enumFromThenTo (C# c1) (C# c2) (C# c3)
-       | c1 `leChar#` c2 = efttCh (ord# c1) (ord# c2 -# ord# c1) (># (ord# c3))
-       | otherwise       = efttCh (ord# c1) (ord# c2 -# ord# c1) (<# (ord# c3))
-
-efttCh :: Int# -> Int# -> (Int# -> Bool) -> [Char]
-efttCh init step done 
-  = go init
-  where
-    go now | done now  = []
-          | otherwise = C# (chr# now) : go (now +# step)
+chr :: Int -> Char
+chr (I# i) | i >=# 0# && i <=# 0x10FFFF# = C# (chr# i)
+           | otherwise                   = error "Prelude.chr: bad argument"
 
-instance  Show Char  where
-    showsPrec _ '\'' = showString "'\\''"
-    showsPrec _ c    = showChar '\'' . showLitChar c . showChar '\''
+unsafeChr :: Int -> Char
+unsafeChr (I# i) =  C# (chr# i)
 
-    showList cs = showChar '"' . showl cs
-                where showl ""       = showChar '"'
-                      showl ('"':xs) = showString "\\\"" . showl xs
-                      showl (x:xs)   = showLitChar x . showl xs
+ord :: Char -> Int
+ord (C# c) =  I# (ord# c)
 \end{code}
 
+String equality is used when desugaring pattern-matches against strings.
 
 \begin{code}
-isAscii, isLatin1, isControl, isPrint, isSpace, isUpper,
- isLower, isAlpha, isDigit, isOctDigit, isHexDigit, isAlphaNum :: Char -> Bool
-isAscii c              =  c <  '\x80'
-isLatin1 c              =  c <= '\xff'
-isControl c            =  c < ' ' || c >= '\DEL' && c <= '\x9f'
-isPrint c              =  not (isControl c)
-
--- isSpace includes non-breaking space
--- Done with explicit equalities both for efficiency, and to avoid a tiresome
--- recursion with PrelList elem
-isSpace c              =  c == ' '     ||
-                          c == '\t'    ||
-                          c == '\n'    ||
-                          c == '\r'    ||
-                          c == '\f'    ||
-                          c == '\v'    ||
-                          c == '\xa0'
-
--- The upper case ISO characters have the multiplication sign dumped
--- randomly in the middle of the range.  Go figure.
-isUpper c              =  c >= 'A' && c <= 'Z' || 
-                           c >= '\xC0' && c <= '\xD6' ||
-                           c >= '\xD8' && c <= '\xDE'
--- The lower case ISO characters have the division sign dumped
--- randomly in the middle of the range.  Go figure.
-isLower c              =  c >= 'a' && c <= 'z' ||
-                           c >= '\xDF' && c <= '\xF6' ||
-                           c >= '\xF8' && c <= '\xFF'
-isAlpha c              =  isLower c || isUpper c
-isDigit c              =  c >= '0' && c <= '9'
-isOctDigit c           =  c >= '0' && c <= '7'
-isHexDigit c           =  isDigit c || c >= 'A' && c <= 'F' ||
-                                        c >= 'a' && c <= 'f'
-isAlphaNum c           =  isAlpha c || isDigit c
-
--- Case-changing operations
-
-toUpper, toLower       :: Char -> Char
-toUpper c 
-  | isLower c  && c /= '\xDF' && c /= '\xFF'
-  =  toEnum (fromEnum c - fromEnum 'a' + fromEnum 'A')
-  | otherwise  
-  =  c
-
-toLower c | isUpper c  =  toEnum (fromEnum c - fromEnum 'A' 
-                                              + fromEnum 'a')
-         | otherwise   =  c
-
-asciiTab :: [String]
-asciiTab = -- Using an array drags in the array module.  listArray ('\NUL', ' ')
-          ["NUL", "SOH", "STX", "ETX", "EOT", "ENQ", "ACK", "BEL",
-           "BS",  "HT",  "LF",  "VT",  "FF",  "CR",  "SO",  "SI", 
-           "DLE", "DC1", "DC2", "DC3", "DC4", "NAK", "SYN", "ETB",
-           "CAN", "EM",  "SUB", "ESC", "FS",  "GS",  "RS",  "US", 
-           "SP"] 
+eqString :: String -> String -> Bool
+eqString = (==)
 \end{code}
 
 %*********************************************************
@@ -470,117 +453,48 @@ asciiTab = -- Using an array drags in the array module.  listArray ('\NUL', ' ')
 \begin{code}
 data Int = I# Int#
 
-instance Eq Int where
-    (==) x y = x `eqInt` y
-    (/=) x y = x `neInt` y
-
-instance Ord Int where
-    compare x y = compareInt x y 
-
-    (<)  x y = ltInt x y
-    (<=) x y = leInt x y
-    (>=) x y = geInt x y
-    (>)  x y = gtInt x y
-    max x y = case (compareInt x y) of { LT -> y ; EQ -> x ; GT -> x }
-    min x y = case (compareInt x y) of { LT -> x ; EQ -> x ; GT -> y }
-
-compareInt :: Int -> Int -> Ordering
-(I# x) `compareInt` (I# y) | x <# y    = LT
-                          | x ==# y   = EQ
-                          | otherwise = GT
-
-instance  Enum Int  where
-    succ x     = x+1
-    pred x     = x-1
-    toEnum   x = x
-    fromEnum x = x
-
-#ifndef USE_FOLDR_BUILD
-    enumFrom     (I# c)                 = eftInt c  1#
-    enumFromTo   (I# c1) (I# c2) = efttInt c1 1#  (># c2)
-    enumFromThen (I# c1) (I# c2) = eftInt c1 (c2 -# c1)
-
-    enumFromThenTo (I# c1) (I# c2) (I# c3)
-       | c1 <=# c2 = efttInt c1 (c2 -# c1) (># c3)
-       | otherwise = efttInt c1 (c2 -# c1) (<# c3)
-
+zeroInt, oneInt, twoInt, maxInt, minInt :: Int
+zeroInt = I# 0#
+oneInt  = I# 1#
+twoInt  = I# 2#
+#if WORD_SIZE_IN_BYTES == 4
+minInt  = I# (-0x80000000#)
+maxInt  = I# 0x7FFFFFFF#
 #else
-    {-# INLINE enumFrom #-}
-    {-# INLINE enumFromTo #-}
-    enumFrom x           = build (\ c _ -> 
-       let g x = x `c` g (x `plusInt` 1) in g x)
-    enumFromTo x y      = build (\ c n ->
-       let g x = if x <= y then x `c` g (x `plusInt` 1) else n in g x)
+minInt  = I# (-0x8000000000000000#)
+maxInt  = I# 0x7FFFFFFFFFFFFFFF#
 #endif
 
-efttInt :: Int# -> Int# -> (Int# -> Bool) -> [Int]
-efttInt init step done
-  = go init
-  where
-    go now | done now  = []
-          | otherwise = I# now : go (now +# step)
-
-eftInt :: Int# -> Int# -> [Int]
-eftInt init step
-  = go init
-  where
-    go now = I# now : go (now +# step)
-
-
-instance  Num Int  where
-    (+)           x y =  plusInt x y
-    (-)           x y =  minusInt x y
-    negate x   =  negateInt x
-    (*)           x y =  timesInt x y
-    abs    n   = if n `geInt` 0 then n else (negateInt n)
+instance Eq Int where
+    (==) = eqInt
+    (/=) = neInt
 
-    signum n | n `ltInt` 0 = negateInt 1
-            | n `eqInt` 0 = 0
-            | otherwise   = 1
+instance Ord Int where
+    compare = compareInt
 
-    fromInteger (J# a# s# d#)
-      = case (integer2Int# a# s# d#) of { i# -> I# i# }
+    (<)  = ltInt
+    (<=) = leInt
+    (>=) = geInt
+    (>)  = gtInt
 
-    fromInt n          = n
+compareInt :: Int -> Int -> Ordering
+(I# x) `compareInt` (I# y) = compareInt# x y
 
-instance  Show Int  where
-    showsPrec p n = showSignedInt p n
-    showList ls   = showList__ (showsPrec 0)  ls
+compareInt# :: Int# -> Int# -> Ordering
+compareInt# x# y#
+ | x# <#  y# = LT
+ | x# ==# y# = EQ
+ | otherwise = GT
 \end{code}
 
 
 %*********************************************************
 %*                                                     *
-\subsection{Type @Integer@, @Float@, @Double@}
-%*                                                     *
-%*********************************************************
-
-\begin{code}
-data Float     = F# Float#
-data Double    = D# Double#
-data Integer   = J# Int# Int# ByteArray#
-
-instance  Eq Integer  where
-    (J# a1 s1 d1) == (J# a2 s2 d2)
-      = (cmpInteger# a1 s1 d1 a2 s2 d2) ==# 0#
-
-    (J# a1 s1 d1) /= (J# a2 s2 d2)
-      = (cmpInteger# a1 s1 d1 a2 s2 d2) /=# 0#
-
-\end{code}
-
-%*********************************************************
-%*                                                     *
 \subsection{The function type}
 %*                                                     *
 %*********************************************************
 
 \begin{code}
-instance  Show (a -> b)  where
-    showsPrec _ _  =  showString "<<function>>"
-    showList ls           = showList__ (showsPrec 0) ls
-
-
 -- identity function
 id                     :: a -> a
 id x                   =  x
@@ -600,6 +514,7 @@ flip f x y          =  f y x
 
 -- right-associating infix application operator (useful in continuation-
 -- passing style)
+{-# INLINE ($) #-}
 ($)                    :: (a -> b) -> a -> b
 f $ x                  =  f x
 
@@ -617,134 +532,203 @@ asTypeOf                =  const
 
 %*********************************************************
 %*                                                     *
-\subsection{Support code for @Show@}
+\subsection{CCallable instances}
 %*                                                     *
 %*********************************************************
 
-\begin{code}
-shows           :: (Show a) => a -> ShowS
-shows           =  showsPrec 0
-
-showChar        :: Char -> ShowS
-showChar        =  (:)
-
-showString      :: String -> ShowS
-showString      =  (++)
+Defined here to avoid orphans
 
-showParen       :: Bool -> ShowS -> ShowS
-showParen b p   =  if b then showChar '(' . p . showChar ')' else p
-
-showList__ :: (a -> ShowS) ->  [a] -> ShowS
+\begin{code}
+instance CCallable Char
+instance CReturnable Char
 
-showList__ _ []         = showString "[]"
-showList__ showx (x:xs) = showChar '[' . showx x . showl xs
-  where
-    showl []     = showChar ']'
-    showl (y:ys) = showChar ',' . showx y . showl ys
+instance CCallable   Int
+instance CReturnable Int
 
-showSpace :: ShowS
-showSpace = {-showChar ' '-} \ xs -> ' ' : xs
+instance CReturnable () -- Why, exactly?
 \end{code}
 
-Code specific for characters
-
-\begin{code}
-showLitChar               :: Char -> ShowS
-showLitChar c | c > '\DEL' =  showChar '\\' . protectEsc isDigit (shows (ord c))
-showLitChar '\DEL'        =  showString "\\DEL"
-showLitChar '\\'          =  showString "\\\\"
-showLitChar c | c >= ' '   =  showChar c
-showLitChar '\a'          =  showString "\\a"
-showLitChar '\b'          =  showString "\\b"
-showLitChar '\f'          =  showString "\\f"
-showLitChar '\n'          =  showString "\\n"
-showLitChar '\r'          =  showString "\\r"
-showLitChar '\t'          =  showString "\\t"
-showLitChar '\v'          =  showString "\\v"
-showLitChar '\SO'         =  protectEsc (== 'H') (showString "\\SO")
-showLitChar c             =  showString ('\\' : asciiTab!!ord c)
-
-protectEsc :: (Char -> Bool) -> ShowS -> ShowS
-protectEsc p f            = f . cont
-                            where cont s@(c:_) | p c = "\\&" ++ s
-                                  cont s             = s
-
-intToDigit :: Int -> Char
-intToDigit i
- | i >= 0  && i <=  9   =  toEnum (fromEnum '0' + i)
- | i >= 10 && i <= 15   =  toEnum (fromEnum 'a' + i - 10)
- | otherwise           =  error ("Char.intToDigit: not a digit " ++ show i)
-
-\end{code}
 
-Code specific for Ints.
+%*********************************************************
+%*                                                     *
+\subsection{Generics}
+%*                                                     *
+%*********************************************************
 
 \begin{code}
-showSignedInt :: Int -> Int -> ShowS
-showSignedInt p (I# n) r
-  | n <# 0# && p > 6 = '(':itos n (')':r)
-  | otherwise       = itos n r
-
-itos :: Int# -> String -> String
-itos n r
-  | n >=# 0#           = itos' n r
-  | negateInt# n <# 0#  = -- n is minInt, a difficult number
-           itos (n `quotInt#` 10#) (itos' (negateInt# (n `remInt#` 10#)) r)
-  | otherwise = '-':itos' (negateInt# n) r
- where
-   itos' :: Int# -> String -> String
-   itos' x cs 
-     | x <# 10#  = C# (chr# (x +# ord# '0'#)) : cs
-     | otherwise = itos' (x `quotInt#` 10#) 
-                        (C# (chr# (x `remInt#` 10# +# ord# '0'#)) : cs)
+data Unit = Unit
+data a :+: b = Inl a | Inr b
+data a :*: b = a :*: b
 \end{code}
 
+
 %*********************************************************
 %*                                                     *
 \subsection{Numeric primops}
 %*                                                     *
 %*********************************************************
 
+\begin{code}
+divInt#, modInt# :: Int# -> Int# -> Int#
+x# `divInt#` y#
+    | (x# ># 0#) && (y# <# 0#) = ((x# -# y#) -# 1#) `quotInt#` y#
+    | (x# <# 0#) && (y# ># 0#) = ((x# -# y#) +# 1#) `quotInt#` y#
+    | otherwise                = x# `quotInt#` y#
+x# `modInt#` y#
+    | (x# ># 0#) && (y# <# 0#) ||
+      (x# <# 0#) && (y# ># 0#)    = if r# /=# 0# then r# +# y# else 0#
+    | otherwise                   = r#
+    where
+    r# = x# `remInt#` y#
+\end{code}
+
 Definitions of the boxed PrimOps; these will be
 used in the case of partial applications, etc.
 
 \begin{code}
 {-# INLINE eqInt #-}
 {-# INLINE neInt #-}
-
-plusInt, minusInt, timesInt, quotInt, remInt :: Int -> Int -> Int
-plusInt        (I# x) (I# y) = I# (x +# y)
-minusInt(I# x) (I# y) = I# (x -# y)
-timesInt(I# x) (I# y) = I# (x *# y)
-quotInt        (I# x) (I# y) = I# (quotInt# x y)
-remInt (I# x) (I# y) = I# (remInt# x y)
+{-# INLINE gtInt #-}
+{-# INLINE geInt #-}
+{-# INLINE ltInt #-}
+{-# INLINE leInt #-}
+{-# INLINE plusInt #-}
+{-# INLINE minusInt #-}
+{-# INLINE timesInt #-}
+{-# INLINE quotInt #-}
+{-# INLINE remInt #-}
+{-# INLINE negateInt #-}
+
+plusInt, minusInt, timesInt, quotInt, remInt, divInt, modInt, gcdInt :: Int -> Int -> Int
+(I# x) `plusInt`  (I# y) = I# (x +# y)
+(I# x) `minusInt` (I# y) = I# (x -# y)
+(I# x) `timesInt` (I# y) = I# (x *# y)
+(I# x) `quotInt`  (I# y) = I# (x `quotInt#` y)
+(I# x) `remInt`   (I# y) = I# (x `remInt#`  y)
+(I# x) `divInt`   (I# y) = I# (x `divInt#`  y)
+(I# x) `modInt`   (I# y) = I# (x `modInt#`  y)
+
+gcdInt (I# a) (I# b) = g a b
+   where g 0# 0# = error "PrelBase.gcdInt: gcd 0 0 is undefined"
+         g 0# _  = I# absB
+         g _  0# = I# absA
+         g _  _  = I# (gcdInt# absA absB)
+
+         absInt x = if x <# 0# then negateInt# x else x
+
+         absA     = absInt a
+         absB     = absInt b
 
 negateInt :: Int -> Int
-negateInt (I# x)      = I# (negateInt# x)
+negateInt (I# x) = I# (negateInt# x)
 
 gtInt, geInt, eqInt, neInt, ltInt, leInt :: Int -> Int -> Bool
-gtInt  (I# x) (I# y) = x ># y
-geInt  (I# x) (I# y) = x >=# y
-eqInt  (I# x) (I# y) = x ==# y
-neInt  (I# x) (I# y) = x /=# y
-ltInt  (I# x) (I# y) = x <# y
-leInt  (I# x) (I# y) = x <=# y
+(I# x) `gtInt` (I# y) = x >#  y
+(I# x) `geInt` (I# y) = x >=# y
+(I# x) `eqInt` (I# y) = x ==# y
+(I# x) `neInt` (I# y) = x /=# y
+(I# x) `ltInt` (I# y) = x <#  y
+(I# x) `leInt` (I# y) = x <=# y
+
+#if WORD_SIZE_IN_BYTES == 4
+{-# RULES
+"intToInt32#"   forall x#. intToInt32#   x# = x#
+"wordToWord32#" forall x#. wordToWord32# x# = x#
+     #-}
+#endif
+
+{-# RULES
+"int2Word2Int"  forall x#. int2Word# (word2Int# x#) = x#
+"word2Int2Word" forall x#. word2Int# (int2Word# x#) = x#
+    #-}
 \end{code}
 
-Convenient boxed Integer PrimOps.  These are 'thin-air' Ids, so
-it's nice to have them in PrelBase.
+
+%********************************************************
+%*                                                     *
+\subsection{Unpacking C strings}
+%*                                                     *
+%********************************************************
+
+This code is needed for virtually all programs, since it's used for
+unpacking the strings of error messages.
 
 \begin{code}
-{-# INLINE int2Integer #-}
-{-# INLINE addr2Integer #-}
-int2Integer :: Int# -> Integer
-int2Integer  i = case int2Integer#  i of (# a, s, d #) -> J# a s d
-addr2Integer :: Addr# -> Integer
-addr2Integer x = case addr2Integer# x of (# a, s, d #) -> J# a s d
-
-integer_0, integer_1, integer_2, integer_m1 :: Integer
-integer_0  = int2Integer 0#
-integer_1  = int2Integer 1#
-integer_2  = int2Integer 2#
-integer_m1 = int2Integer (negateInt# 1#)
+unpackCString# :: Addr# -> [Char]
+unpackCString# a = unpackCStringList# a
+
+unpackCStringList# :: Addr# -> [Char]
+unpackCStringList# addr 
+  = unpack 0#
+  where
+    unpack nh
+      | ch `eqChar#` '\0'# = []
+      | otherwise         = C# ch : unpack (nh +# 1#)
+      where
+       ch = indexCharOffAddr# addr nh
+
+unpackAppendCString# :: Addr# -> [Char] -> [Char]
+unpackAppendCString# addr rest
+  = unpack 0#
+  where
+    unpack nh
+      | ch `eqChar#` '\0'# = rest
+      | otherwise         = C# ch : unpack (nh +# 1#)
+      where
+       ch = indexCharOffAddr# addr nh
+
+unpackFoldrCString# :: Addr# -> (Char  -> a -> a) -> a -> a 
+unpackFoldrCString# addr f z 
+  = unpack 0#
+  where
+    unpack nh
+      | ch `eqChar#` '\0'# = z
+      | otherwise         = C# ch `f` unpack (nh +# 1#)
+      where
+       ch = indexCharOffAddr# addr nh
+
+unpackCStringUtf8# :: Addr# -> [Char]
+unpackCStringUtf8# addr 
+  = unpack 0#
+  where
+    unpack nh
+      | ch `eqChar#` '\0'#   = []
+      | ch `leChar#` '\x7F'# = C# ch : unpack (nh +# 1#)
+      | ch `leChar#` '\xDF'# =
+          C# (chr# ((ord# ch                                  -# 0xC0#) `iShiftL#`  6# +#
+                    (ord# (indexCharOffAddr# addr (nh +# 1#)) -# 0x80#))) :
+          unpack (nh +# 2#)
+      | ch `leChar#` '\xEF'# =
+          C# (chr# ((ord# ch                                  -# 0xE0#) `iShiftL#` 12# +#
+                    (ord# (indexCharOffAddr# addr (nh +# 1#)) -# 0x80#) `iShiftL#`  6# +#
+                    (ord# (indexCharOffAddr# addr (nh +# 2#)) -# 0x80#))) :
+          unpack (nh +# 3#)
+      | otherwise            =
+          C# (chr# ((ord# ch                                  -# 0xF0#) `iShiftL#` 18# +#
+                    (ord# (indexCharOffAddr# addr (nh +# 1#)) -# 0x80#) `iShiftL#` 12# +#
+                    (ord# (indexCharOffAddr# addr (nh +# 2#)) -# 0x80#) `iShiftL#`  6# +#
+                    (ord# (indexCharOffAddr# addr (nh +# 3#)) -# 0x80#))) :
+          unpack (nh +# 4#)
+      where
+       ch = indexCharOffAddr# addr nh
+
+unpackNBytes# :: Addr# -> Int# -> [Char]
+unpackNBytes# _addr 0#   = []
+unpackNBytes#  addr len# = unpack [] (len# -# 1#)
+    where
+     unpack acc i#
+      | i# <# 0#  = acc
+      | otherwise = 
+        case indexCharOffAddr# addr i# of
+           ch -> unpack (C# ch : acc) (i# -# 1#)
+
+{-# RULES
+"unpack"        forall a   . unpackCString# a             = build (unpackFoldrCString# a)
+"unpack-list"    forall a   . unpackFoldrCString# a (:) [] = unpackCStringList# a
+"unpack-append"  forall a n . unpackFoldrCString# a (:) n  = unpackAppendCString# a n
+
+-- There's a built-in rule (in PrelRules.lhs) for
+--     unpackFoldr "foo" c (unpackFoldr "baz" c n)  =  unpackFoldr "foobaz" c n
+
+  #-}
 \end{code}