[project @ 2001-04-29 11:01:13 by qrczak]
[ghc-hetmet.git] / ghc / lib / std / PrelBase.lhs
index dcf8f31..86e7dff 100644 (file)
@@ -1,5 +1,7 @@
+% -----------------------------------------------------------------------------
+% $Id: PrelBase.lhs,v 1.49 2001/04/29 11:01:13 qrczak Exp $
 %
-% (c) The GRAP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1996
+% (c) The University of Glasgow, 1992-2000
 %
 \section[PrelBase]{Module @PrelBase@}
 
@@ -73,16 +75,18 @@ 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  .
 infixr 5  ++, :
@@ -98,40 +102,77 @@ default ()         -- Double isn't available yet
 
 %*********************************************************
 %*                                                     *
+\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@}
 %*                                                     *
 %*********************************************************
 
 \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    -- 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 { GT -> False; _other -> True }
-    x <         y  = case compare x y of { LT -> True;  _other -> False }
-    x >= y  = case compare x y of { LT -> False; _other -> True }
-    x >         y  = case compare x y of { GT -> True;  _other -> False }
-
-       -- These two default methods use '>' rather than compare
+       | 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 x else y
-    min x y = if x > y then y else x
+    max x y = if x <= y then y else x
+    min x y = if x <= y then x else y
 \end{code}
 
 %*********************************************************
@@ -142,7 +183,7 @@ class  (Eq a) => Ord 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
@@ -150,9 +191,8 @@ class  Monad m  where
     return      :: a -> m a
     fail       :: String -> m a
 
-    m >> k      =  m >>= \_ -> k
+    m >> k      = m >>= \_ -> k
     fail s      = error s
-
 \end{code}
 
 
@@ -166,28 +206,21 @@ class  Monad m  where
 data [] a = [] | a : [a]  -- do explicitly: deriving (Eq, Ord)
                          -- to avoid weird names like con2tag_[]#
 
-instance (Eq a) => Eq [a]  where
+
+instance (Eq a) => Eq [a] where
     {-# SPECIALISE instance Eq [Char] #-}
-    []     == []     = True    
+    []     == []     = 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
     {-# SPECIALISE instance Ord [Char] #-}
-    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  }
-
     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
+                                EQ    -> compare xs ys
+                                other -> other
 
 instance Functor [] where
     fmap = map
@@ -214,7 +247,7 @@ foldr            :: (a -> b -> b) -> b -> [a] -> b
 foldr k z xs = go xs
             where
               go []     = z
-              go (x:xs) = x `k` go xs
+              go (y:ys) = y `k` go ys
 
 build  :: forall a. (forall b. (a -> b -> b) -> b -> b) -> [a]
 {-# INLINE 2 build #-}
@@ -243,7 +276,16 @@ 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}
 
 
@@ -253,10 +295,10 @@ augment g xs = g (:) xs
 
 \begin{code}
 map :: (a -> b) -> [a] -> [b]
-{-# INLINE map #-}
-map f xs = build (\c n -> foldr (mapFB c f) n xs)
+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]
@@ -264,6 +306,7 @@ 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
  #-}
@@ -275,8 +318,11 @@ mapList f (x:xs) = f x : mapList f xs
 ----------------------------------------------
 \begin{code}
 (++) :: [a] -> [a] -> [a]
-{-# INLINE (++) #-}
-xs ++ ys = augment (\c n -> foldr c n xs) ys
+(++) = append
+
+{-# RULES
+"++"   forall xs ys. (++) xs ys = augment (\c n -> foldr c n xs) ys
+ #-}
 
 append :: [a] -> [a] -> [a]
 append []     ys = ys
@@ -325,7 +371,7 @@ need ().  (We could arrange suck in () only if -fglasgow-exts, but putting
 it here seems more direct.)
 
 \begin{code}
-data  ()  =  ()
+data () = ()
 
 instance Eq () where
     () == () = True
@@ -361,7 +407,7 @@ data Ordering = LT | EQ | GT deriving (Eq, Ord)
 %*********************************************************
 
 \begin{code}
-type  String = [Char]
+type String = [Char]
 
 data Char = C# Char#
 
@@ -370,26 +416,41 @@ data Char = C# Char#
 -- '>' uses compare, and therefore takes two primops instead of one.
 
 instance Eq Char where
-  (C# c1) == (C# c2) = c1 `eqChar#` c2
-  (C# c1) /= (C# c2) = c1 `neChar#` c2
+    (C# c1) == (C# c2) = c1 `eqChar#` c2
+    (C# c1) /= (C# c2) = c1 `neChar#` c2
 
 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
+    (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
+
+{-# RULES
+"x# `eqChar#` x#" forall x#. eqChar# x# x# = True
+"x# `neChar#` x#" forall x#. neChar# x# x# = False
+"x# `gtChar#` x#" forall x#. gtChar# x# x# = False
+"x# `geChar#` x#" forall x#. geChar# x# x# = True
+"x# `leChar#` x#" forall x#. leChar# x# x# = True
+"x# `ltChar#` x#" forall x#. ltChar# x# x# = False
+    #-}
 
 chr :: Int -> Char
-chr (I# i) | i >=# 0# && i <=# 255# = C# (chr# i)
-          | otherwise = error ("Prelude.chr: bad argument")
+chr (I# i#) | int2Word# i# `leWord#` int2Word# 0x10FFFF# = C# (chr# i#)
+            | otherwise                                  = error "Prelude.chr: bad argument"
 
 unsafeChr :: Int -> Char
-unsafeChr (I# i) =  C# (chr# i)
+unsafeChr (I# i#) = C# (chr# i#)
 
 ord :: Char -> Int
-ord (C# c) =  I# (ord# c)
+ord (C# c#) = I# (ord# c#)
 \end{code}
 
+String equality is used when desugaring pattern-matches against strings.
+
+\begin{code}
+eqString :: String -> String -> Bool
+eqString = (==)
+\end{code}
 
 %*********************************************************
 %*                                                     *
@@ -404,25 +465,33 @@ zeroInt, oneInt, twoInt, maxInt, minInt :: Int
 zeroInt = I# 0#
 oneInt  = I# 1#
 twoInt  = I# 2#
-minInt  = I# (-2147483648#)    -- GHC <= 2.09 had this at -2147483647
-maxInt  = I# 2147483647#
+#if WORD_SIZE_IN_BYTES == 4
+minInt  = I# (-0x80000000#)
+maxInt  = I# 0x7FFFFFFF#
+#else
+minInt  = I# (-0x8000000000000000#)
+maxInt  = I# 0x7FFFFFFFFFFFFFFF#
+#endif
 
 instance Eq Int where
-    (==) x y = x `eqInt` y
-    (/=) x y = x `neInt` y
+    (==) = eqInt
+    (/=) = neInt
 
 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
+    compare = compareInt
+    (<)     = ltInt
+    (<=)    = leInt
+    (>=)    = geInt
+    (>)     = gtInt
 
 compareInt :: Int -> Int -> Ordering
-(I# x) `compareInt` (I# y) | x <# y    = LT
-                          | x ==# y   = EQ
-                          | otherwise = GT
+(I# x#) `compareInt` (I# y#) = compareInt# x# y#
+
+compareInt# :: Int# -> Int# -> Ordering
+compareInt# x# y#
+    | x# <#  y# = LT
+    | x# ==# y# = EQ
+    | otherwise = GT
 \end{code}
 
 
@@ -452,6 +521,7 @@ 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
 
@@ -482,19 +552,43 @@ 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{Generics}
+%*                                                     *
+%*********************************************************
+
+\begin{code}
+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.
 
@@ -512,36 +606,156 @@ used in the case of partial applications, etc.
 {-# INLINE remInt #-}
 {-# INLINE negateInt #-}
 
-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)
+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)
+
+{-# RULES
+"x# +# 0#" forall x#. (+#) x# 0# = x#
+"0# +# x#" forall x#. (+#) 0# x# = x#
+"x# -# 0#" forall x#. (-#) x# 0# = x#
+"x# -# x#" forall x#. (-#) x# x# = 0#
+"x# *# 0#" forall x#. (*#) x# 0# = 0#
+"0# *# x#" forall x#. (*#) 0# x# = 0#
+"x# *# 1#" forall x#. (*#) x# 1# = x#
+"1# *# x#" forall x#. (*#) 1# x# = x#
+    #-}
+
+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)
-
-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
+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
+
+{-# RULES
+"x# ># x#"  forall x#. (>#)  x# x# = False
+"x# >=# x#" forall x#. (>=#) x# x# = True
+"x# ==# x#" forall x#. (==#) x# x# = True
+"x# /=# x#" forall x#. (/=#) x# x# = False
+"x# <# x#"  forall x#. (<#)  x# x# = False
+"x# <=# x#" forall x#. (<=#) x# x# = True
+    #-}
+
+#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}
 
+
+%********************************************************
+%*                                                     *
+\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}
+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}