[project @ 2000-03-13 10:53:55 by simonmar]
[ghc-hetmet.git] / ghc / lib / std / PrelBase.lhs
index 9f8cb50..84b7a9c 100644 (file)
@@ -4,6 +4,72 @@
 \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 #-}
 
@@ -25,6 +91,8 @@ infixr 3  &&
 infixr 2  ||
 infixl 1  >>, >>=
 infixr 0  $
+
+default ()             -- Double isn't available yet
 \end{code}
 
 
@@ -175,7 +243,16 @@ augment g xs = g (:) xs
 
 "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}
 
 
@@ -360,33 +437,6 @@ compareInt :: Int -> Int -> Ordering
 
 %*********************************************************
 %*                                                     *
-\subsection{Type @Integer@, @Float@, @Double@}
-%*                                                     *
-%*********************************************************
-
-\begin{code}
-data Float     = F# Float#
-data Double    = D# Double#
-
-data Integer   
-   = S# Int#                           -- small integers
-   | J# Int# ByteArray#                        -- large integers
-
-instance  Eq Integer  where
-    (S# i)     ==  (S# j)     = i ==# j
-    (S# i)     ==  (J# s d)   = cmpIntegerInt# s d i ==# 0#
-    (J# s d)   ==  (S# i)     = cmpIntegerInt# s d i ==# 0#
-    (J# s1 d1) ==  (J# s2 d2) = (cmpInteger# s1 d1 s2 d2) ==# 0#
-
-    (S# i)     /=  (S# j)     = i /=# j
-    (S# i)     /=  (J# s d)   = cmpIntegerInt# s d i /=# 0#
-    (J# s d)   /=  (S# i)     = cmpIntegerInt# s d i /=# 0#
-    (J# s1 d1) /=  (J# s2 d2) = (cmpInteger# s1 d1 s2 d2) /=# 0#
-\end{code}
-
-
-%*********************************************************
-%*                                                     *
 \subsection{The function type}
 %*                                                     *
 %*********************************************************
@@ -428,6 +478,28 @@ asTypeOf           =  const
 
 %*********************************************************
 %*                                                     *
+\subsection{CCallable instances}
+%*                                                     *
+%*********************************************************
+
+Defined here to avoid orphans
+
+\begin{code}
+instance CCallable Char
+instance CReturnable Char
+
+instance CCallable   Int
+instance CReturnable Int
+
+-- DsCCall knows how to pass strings...
+instance CCallable   [Char]
+
+instance CReturnable () -- Why, exactly?
+\end{code}
+
+
+%*********************************************************
+%*                                                     *
 \subsection{Numeric primops}
 %*                                                     *
 %*********************************************************
@@ -449,16 +521,30 @@ used in the case of partial applications, etc.
 {-# INLINE remInt #-}
 {-# INLINE negateInt #-}
 
-plusInt, minusInt, timesInt, quotInt, remInt :: Int -> Int -> Int
+plusInt, minusInt, timesInt, quotInt, remInt, gcdInt :: 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)
+gcdInt (I# a)  (I# b) = I# (gcdInt# a b)
 
 negateInt :: Int -> Int
 negateInt (I# x)      = I# (negateInt# x)
 
+divInt, modInt :: Int -> Int -> Int
+x `divInt` y 
+  | x > zeroInt && y < zeroInt = quotInt ((x `minusInt` y) `minusInt` oneInt) y
+  | x < zeroInt && y > zeroInt = quotInt ((x `minusInt` y) `plusInt`  oneInt) y
+  | otherwise     = quotInt x y
+
+x `modInt` y 
+  | x > zeroInt && y < zeroInt || 
+    x < zeroInt && y > zeroInt  = if r/=zeroInt then r `plusInt` y else zeroInt
+  | otherwise                  = r
+  where
+    r = remInt x y
+
 gtInt, geInt, eqInt, neInt, ltInt, leInt :: Int -> Int -> Bool
 gtInt  (I# x) (I# y) = x ># y
 geInt  (I# x) (I# y) = x >=# y
@@ -468,14 +554,71 @@ ltInt     (I# x) (I# y) = x <# y
 leInt  (I# x) (I# y) = x <=# y
 \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 = S# i
-addr2Integer :: Addr# -> Integer
-addr2Integer x = case addr2Integer# x of (# s, d #) -> J# s d
+unpackCString#  :: Addr# -> [Char]
+{-# INLINE unpackCString# #-}
+unpackCString# a = build (unpackFoldrCString# 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
+
+unpackNBytes#      :: Addr# -> Int#   -> [Char]
+  -- This one is called by the compiler to unpack literal 
+  -- strings with NULs in them; rare. It's strict!
+  -- We don't try to do list deforestation for this one
+
+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-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}