[project @ 2000-03-23 17:45:17 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / lib / std / PrelNum.lhs
index 0e1d3a2..1ff4c98 100644 (file)
 
 \section[PrelNum]{Module @PrelNum@}
 
+The class
+
+       Num
+
+and the type
+
+       Integer
+
+
 \begin{code}
 {-# OPTIONS -fno-implicit-prelude #-}
 
 module PrelNum where
 
-import PrelBase
-import Ix
 import {-# SOURCE #-} PrelErr
+import PrelBase
+import PrelList
+import PrelEnum
+import PrelShow
+
+infixl 7  *
+infixl 6  +, -
 
-infixr 8  ^, ^^, **
-infixl 7  %, /, `quot`, `rem`, `div`, `mod`
+default ()             -- Double isn't available yet, 
+                       -- and we shouldn't be using defaults anyway
 \end{code}
 
 %*********************************************************
 %*                                                     *
-\subsection{Standard numeric classes}
+\subsection{Standard numeric class}
 %*                                                     *
 %*********************************************************
 
 \begin{code}
-class  (Num a, Ord a) => Real a  where
-    toRational         ::  a -> Rational
-
-class  (Real a, Enum a) => Integral a  where
-    quot, rem, div, mod        :: a -> a -> a
-    quotRem, divMod    :: a -> a -> (a,a)
-    toInteger          :: a -> Integer
-    toInt              :: a -> Int -- partain: Glasgow extension
-
-    n `quot` d         =  q  where (q,r) = quotRem n d
-    n `rem` d          =  r  where (q,r) = quotRem n d
-    n `div` d          =  q  where (q,r) = divMod n d
-    n `mod` d          =  r  where (q,r) = divMod n d
-    divMod n d                 =  if signum r == negate (signum d) then (q-1, r+d) else qr
-                          where qr@(q,r) = quotRem n d
-
-class  (Num a) => Fractional a  where
-    (/)                        :: a -> a -> a
-    recip              :: a -> a
-    fromRational       :: Rational -> a
-
-    recip x            =  1 / x
-
-class  (Fractional a) => Floating a  where
-    pi                 :: a
-    exp, log, sqrt     :: a -> a
-    (**), logBase      :: a -> a -> a
-    sin, cos, tan      :: a -> a
-    asin, acos, atan   :: a -> a
-    sinh, cosh, tanh   :: a -> a
-    asinh, acosh, atanh :: a -> a
-
-    x ** y             =  exp (log x * y)
-    logBase x y                =  log y / log x
-    sqrt x             =  x ** 0.5
-    tan  x             =  sin  x / cos  x
-    tanh x             =  sinh x / cosh x
-
-class  (Real a, Fractional a) => RealFrac a  where
-    properFraction     :: (Integral b) => a -> (b,a)
-    truncate, round    :: (Integral b) => a -> b
-    ceiling, floor     :: (Integral b) => a -> b
-
-    truncate x         =  m  where (m,_) = properFraction x
-    
-    round x            =  let (n,r) = properFraction x
-                              m     = if r < 0 then n - 1 else n + 1
-                          in case signum (abs r - 0.5) of
-                               -1 -> n
-                               0  -> if even n then n else m
-                               1  -> m
-    
-    ceiling x          =  if r > 0 then n + 1 else n
-                          where (n,r) = properFraction x
-    
-    floor x            =  if r < 0 then n - 1 else n
-                          where (n,r) = properFraction x
-
-class  (RealFrac a, Floating a) => RealFloat a  where
-    floatRadix         :: a -> Integer
-    floatDigits                :: a -> Int
-    floatRange         :: a -> (Int,Int)
-    decodeFloat                :: a -> (Integer,Int)
-    encodeFloat                :: Integer -> Int -> a
-    exponent           :: a -> Int
-    significand                :: a -> a
-    scaleFloat         :: Int -> a -> a
-    isNaN, isInfinite, isDenormalized, isNegativeZero, isIEEE
-                        :: a -> Bool
-
-    exponent x         =  if m == 0 then 0 else n + floatDigits x
-                          where (m,n) = decodeFloat x
-
-    significand x      =  encodeFloat m (negate (floatDigits x))
-                          where (m,_) = decodeFloat x
-
-    scaleFloat k x     =  encodeFloat m (n+k)
-                          where (m,n) = decodeFloat x
+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 (S# i#)
+                                       -- Go via the standard class-op if the
+                                       -- non-standard one ain't provided
 \end{code}
 
+A few small numeric functions
+
+\begin{code}
+subtract       :: (Num a) => a -> a -> a
+{-# INLINE subtract #-}
+subtract x y   =  y - x
+
+ord_0 :: Num a => a
+ord_0 = fromInt (ord '0')
+\end{code}
+
+
 %*********************************************************
 %*                                                     *
 \subsection{Instances for @Int@}
@@ -111,276 +71,395 @@ class  (RealFrac a, Floating a) => RealFloat a  where
 %*********************************************************
 
 \begin{code}
-instance  Real Int  where
-    toRational x       =  toInteger x % 1
-
-instance  Integral Int where
-    a@(I# _) `quotRem` b@(I# _)        = (a `quotInt` b, a `remInt` b)
-    -- OK, so I made it a little stricter.  Shoot me.  (WDP 94/10)
+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)
+
+    signum n | n `ltInt` 0 = negateInt 1
+            | n `eqInt` 0 = 0
+            | otherwise   = 1
+
+    fromInteger n = integer2Int n
+    fromInt n    = n
+\end{code}
 
-    -- Following chks for zero divisor are non-standard (WDP)
-    a `quot` b =  if b /= 0
-                  then a `quotInt` b
-                  else error "Integral.Int.quot{PreludeCore}: divide by 0\n"
-    a `rem` b  =  if b /= 0
-                  then a `remInt` b
-                  else error "Integral.Int.rem{PreludeCore}: divide by 0\n"
-
-    x `div` y = if x > 0 && y < 0      then quotInt (x-y-1) y
-               else if x < 0 && y > 0  then quotInt (x-y+1) y
-               else quotInt x y
-    x `mod` y = if x > 0 && y < 0 || x < 0 && y > 0 then
-                   if r/=0 then r+y else 0
-               else
-                   r
-             where r = remInt x y
-
-    divMod x@(I# _) y@(I# _) = (x `div` y, x `mod` y)
-    -- Stricter.  Sorry if you don't like it.  (WDP 94/10)
 
---OLD:   even x = eqInt (x `mod` 2) 0
---OLD:   odd x  = neInt (x `mod` 2) 0
+\begin{code}
+-- These can't go in PrelBase with the defn of Int, because
+-- we don't have pairs defined at that time!
 
-    toInteger (I# i)  = int2Integer i  -- give back a full-blown Integer
-    toInt x          = x
+quotRemInt :: Int -> Int -> (Int, Int)
+a@(I# _) `quotRemInt` b@(I# _) = (a `quotInt` b, a `remInt` b)
+    -- OK, so I made it a little stricter.  Shoot me.  (WDP 94/10)
 
+divModInt ::  Int -> Int -> (Int, Int)
+divModInt x@(I# _) y@(I# _) = (x `divInt` y, x `modInt` y)
+    -- Stricter.  Sorry if you don't like it.  (WDP 94/10)
 \end{code}
 
+
 %*********************************************************
 %*                                                     *
-\subsection{Instances for @Integer@}
+\subsection{The @Integer@ type}
 %*                                                     *
 %*********************************************************
 
 \begin{code}
-instance  Ord Integer  where
-    (J# a1 s1 d1) <= (J# a2 s2 d2)
-      = (cmpInteger# a1 s1 d1 a2 s2 d2) <=# 0#
+data Integer   
+   = S# Int#                           -- small integers
+   | J# Int# ByteArray#                        -- large integers
+\end{code}
 
-    (J# a1 s1 d1) <  (J# a2 s2 d2)
-      = (cmpInteger# a1 s1 d1 a2 s2 d2) <# 0#
+Convenient boxed Integer PrimOps. 
 
-    (J# a1 s1 d1) >= (J# a2 s2 d2)
-      = (cmpInteger# a1 s1 d1 a2 s2 d2) >=# 0#
+\begin{code}
+zeroInteger :: Integer
+zeroInteger = S# 0#
 
-    (J# a1 s1 d1) >  (J# a2 s2 d2)
-      = (cmpInteger# a1 s1 d1 a2 s2 d2) ># 0#
+int2Integer :: Int -> Integer
+{-# INLINE int2Integer #-}
+int2Integer (I# i) = S# i
 
-    x@(J# a1 s1 d1) `max` y@(J# a2 s2 d2)
-      = if ((cmpInteger# a1 s1 d1 a2 s2 d2) ># 0#) then x else y
+integer2Int :: Integer -> Int
+integer2Int (S# i)   = I# i
+integer2Int (J# s d) = case (integer2Int# s d) of { n# -> I# n# }
 
-    x@(J# a1 s1 d1) `min` y@(J# a2 s2 d2)
-      = if ((cmpInteger# a1 s1 d1 a2 s2 d2) <# 0#) then x else y
+addr2Integer :: Addr# -> Integer
+{-# INLINE addr2Integer #-}
+addr2Integer x = case addr2Integer# x of (# s, d #) -> J# s d
 
-    compare (J# a1 s1 d1) (J# a2 s2 d2)
-       = case cmpInteger# a1 s1 d1 a2 s2 d2 of { res# ->
-        if res# <# 0# then LT else 
-        if res# ># 0# then GT else EQ
-        }
+toBig (S# i)     = case int2Integer# i of { (# s, d #) -> J# s d }
+toBig i@(J# _ _) = i
+\end{code}
 
-instance  Num Integer  where
-    (+) (J# a1 s1 d1) (J# a2 s2 d2)
-      = case plusInteger# a1 s1 d1 a2 s2 d2 of (# a, s, d #) -> J# a s d
 
-    (-) (J# a1 s1 d1) (J# a2 s2 d2)
-      = case minusInteger# a1 s1 d1 a2 s2 d2 of (# a, s, d #) -> J# a s d
+%*********************************************************
+%*                                                     *
+\subsection{Dividing @Integers@}
+%*                                                     *
+%*********************************************************
 
-    negate (J# a s d) 
-      = case negateInteger# a s d of (# a, s, d #) -> J# a s d
+\begin{code}
+quotRemInteger :: Integer -> Integer -> (Integer, Integer)
+quotRemInteger a@(S# (-2147483648#)) b = quotRemInteger (toBig a) b
+quotRemInteger (S# i) (S# j)
+  = case quotRemInt (I# i) (I# j) of ( I# i, I# j ) -> ( S# i, S# j ) 
+quotRemInteger i1@(J# _ _) i2@(S# _) = quotRemInteger i1 (toBig i2)
+quotRemInteger i1@(S# _) i2@(J# _ _) = quotRemInteger (toBig i1) i2
+quotRemInteger (J# s1 d1) (J# s2 d2)
+  = case (quotRemInteger# s1 d1 s2 d2) of
+         (# s3, d3, s4, d4 #)
+           -> (J# s3 d3, J# s4 d4)
+
+divModInteger a@(S# (-2147483648#)) b = divModInteger (toBig a) b
+divModInteger (S# i) (S# j)
+  = case divModInt (I# i) (I# j) of ( I# i, I# j ) -> ( S# i, S# j) 
+divModInteger i1@(J# _ _) i2@(S# _) = divModInteger i1 (toBig i2)
+divModInteger i1@(S# _) i2@(J# _ _) = divModInteger (toBig i1) i2
+divModInteger (J# s1 d1) (J# s2 d2)
+  = case (divModInteger# s1 d1 s2 d2) of
+         (# s3, d3, s4, d4 #)
+           -> (J# s3 d3, J# s4 d4)
+
+remInteger :: Integer -> Integer -> Integer
+remInteger ia 0
+  = error "Prelude.Integral.rem{Integer}: divide by 0"
+remInteger a@(S# (-2147483648#)) b = remInteger (toBig a) b
+remInteger (S# a) (S# b) = S# (remInt# a b)
+{- Special case doesn't work, because a 1-element J# has the range
+   -(2^32-1) -- 2^32-1, whereas S# has the range -2^31 -- (2^31-1)
+remInteger ia@(S# a) (J# sb b)
+  | sb ==# 1#  = S# (remInt# a (word2Int# (integer2Word# sb b)))
+  | sb ==# -1# = S# (remInt# a (0# -# (word2Int# (integer2Word# sb b))))
+  | 0# <# sb   = ia
+  | otherwise  = S# (0# -# a)
+-}
+remInteger ia@(S# _) ib@(J# _ _) = remInteger (toBig ia) ib
+remInteger (J# sa a) (S# b)
+  = case int2Integer# b of { (# sb, b #) ->
+    case remInteger# sa a sb b of { (# sr, r #) ->
+    S# (sr *# (word2Int# (integer2Word# sr r))) }}
+remInteger (J# sa a) (J# sb b)
+  = case remInteger# sa a sb b of (# sr, r #) -> J# sr r
+
+quotInteger :: Integer -> Integer -> Integer
+quotInteger ia 0
+  = error "Prelude.Integral.quot{Integer}: divide by 0"
+quotInteger a@(S# (-2147483648#)) b = quotInteger (toBig a) b
+quotInteger (S# a) (S# b) = S# (quotInt# a b)
+{- Special case disabled, see remInteger above
+quotInteger (S# a) (J# sb b)
+  | sb ==# 1#  = S# (quotInt# a (word2Int# (integer2Word# sb b)))
+  | sb ==# -1# = S# (quotInt# a (0# -# (word2Int# (integer2Word# sb b))))
+  | otherwise  = zeroInteger
+-}
+quotInteger ia@(S# _) ib@(J# _ _) = quotInteger (toBig ia) ib
+quotInteger (J# sa a) (S# b)
+  = case int2Integer# b of { (# sb, b #) ->
+    case quotInteger# sa a sb b of (# sq, q #) -> J# sq q }
+quotInteger (J# sa a) (J# sb b)
+  = case quotInteger# sa a sb b of (# sg, g #) -> J# sg g
+\end{code}
 
-    (*) (J# a1 s1 d1) (J# a2 s2 d2)
-      = case timesInteger# a1 s1 d1 a2 s2 d2 of (# a, s, d #) -> J# a s d
 
-    -- ORIG: abs n = if n >= 0 then n else -n
 
-    abs n@(J# a1 s1 d1)
-      = case 0 of { J# a2 s2 d2 ->
-       if (cmpInteger# a1 s1 d1 a2 s2 d2) >=# 0#
-       then n
-       else case negateInteger# a1 s1 d1 of (# a, s, d #) -> J# a s d
-       }
-
-    signum n@(J# a1 s1 d1)
-      = case 0 of { J# a2 s2 d2 ->
-       let
-           cmp = cmpInteger# a1 s1 d1 a2 s2 d2
-       in
-       if      cmp >#  0# then 1
-       else if cmp ==# 0# then 0
-       else                    (negate 1)
-       }
+\begin{code}
+gcdInteger :: Integer -> Integer -> Integer
+gcdInteger a@(S# (-2147483648#)) b = gcdInteger (toBig a) b
+gcdInteger a b@(S# (-2147483648#)) = gcdInteger a (toBig b)
+gcdInteger (S# a) (S# b) = S# (gcdInt# a b)
+gcdInteger ia@(S# a) ib@(J# sb b)
+  | a  ==# 0#  = abs ib
+  | sb ==# 0#  = abs ia
+  | otherwise  = S# (gcdIntegerInt# sb b a)
+gcdInteger ia@(J# sa a) ib@(S# b)
+  | sa ==# 0#  = abs ib
+  | b ==# 0#   = abs ia
+  | otherwise  = S# (gcdIntegerInt# sa a b)
+gcdInteger (J# sa a) (J# sb b)
+  = case gcdInteger# sa a sb b of (# sg, g #) -> J# sg g
+
+lcmInteger :: Integer -> Integer -> Integer
+lcmInteger a 0
+  = zeroInteger
+lcmInteger 0 b
+  = zeroInteger
+lcmInteger a b
+  = (divExact aa (gcdInteger aa ab)) * ab
+  where aa = abs a
+        ab = abs b
+
+divExact :: Integer -> Integer -> Integer
+divExact a@(S# (-2147483648#)) b = divExact (toBig a) b
+divExact (S# a) (S# b) = S# (quotInt# a b)
+divExact (S# a) (J# sb b)
+  = S# (quotInt# a (sb *# (word2Int# (integer2Word# sb b))))
+divExact (J# sa a) (S# b)
+  = case int2Integer# b of
+     (# sb, b #) -> case divExactInteger# sa a sb b of (# sd, d #) -> J# sd d
+divExact (J# sa a) (J# sb b)
+  = case divExactInteger# sa a sb b of (# sd, d #) -> J# sd d
+\end{code}
 
-    fromInteger        x       =  x
 
-    fromInt (I# i)     =  int2Integer i
+%*********************************************************
+%*                                                     *
+\subsection{The @Integer@ instances for @Eq@, @Ord@}
+%*                                                     *
+%*********************************************************
 
-instance  Real Integer  where
-    toRational x       =  x % 1
+\begin{code}
+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#
+
+------------------------------------------------------------------------
+instance  Ord Integer  where
+    (S# i)     <=  (S# j)     = i <=# j
+    (J# s d)   <=  (S# i)     = cmpIntegerInt# s d i <=# 0#
+    (S# i)     <=  (J# s d)   = cmpIntegerInt# s d i >=# 0#
+    (J# s1 d1) <=  (J# s2 d2) = (cmpInteger# s1 d1 s2 d2) <=# 0#
+
+    (S# i)     >   (S# j)     = i ># j
+    (J# s d)   >   (S# i)     = cmpIntegerInt# s d i ># 0#
+    (S# i)     >   (J# s d)   = cmpIntegerInt# s d i <# 0#
+    (J# s1 d1) >   (J# s2 d2) = (cmpInteger# s1 d1 s2 d2) ># 0#
+
+    (S# i)     <   (S# j)     = i <# j
+    (J# s d)   <   (S# i)     = cmpIntegerInt# s d i <# 0#
+    (S# i)     <   (J# s d)   = cmpIntegerInt# s d i ># 0#
+    (J# s1 d1) <   (J# s2 d2) = (cmpInteger# s1 d1 s2 d2) <# 0#
+
+    (S# i)     >=  (S# j)     = i >=# j
+    (J# s d)   >=  (S# i)     = cmpIntegerInt# s d i >=# 0#
+    (S# i)     >=  (J# s d)   = cmpIntegerInt# s d i <=# 0#
+    (J# s1 d1) >=  (J# s2 d2) = (cmpInteger# s1 d1 s2 d2) >=# 0#
+
+    compare (S# i)  (S# j)
+       | i ==# j = EQ
+       | i <=# j = LT
+       | otherwise = GT
+    compare (J# s d) (S# i)
+       = case cmpIntegerInt# s d i of { res# ->
+        if res# <# 0# then LT else 
+        if res# ># 0# then GT else EQ
+        }
+    compare (S# i) (J# s d)
+       = case cmpIntegerInt# s d i of { res# ->
+        if res# ># 0# then LT else 
+        if res# <# 0# then GT else EQ
+        }
+    compare (J# s1 d1) (J# s2 d2)
+       = case cmpInteger# s1 d1 s2 d2 of { res# ->
+        if res# <# 0# then LT else 
+        if res# ># 0# then GT else EQ
+        }
+\end{code}
 
-instance  Integral Integer where
-    quotRem (J# a1 s1 d1) (J# a2 s2 d2)
-      = case (quotRemInteger# a1 s1 d1 a2 s2 d2) of
-         (# a3, s3, d3, a4, s4, d4 #)
-           -> (J# a3 s3 d3, J# a4 s4 d4)
 
-{- USING THE UNDERLYING "GMP" CODE IS DUBIOUS FOR NOW:
+%*********************************************************
+%*                                                     *
+\subsection{The @Integer@ instances for @Num@}
+%*                                                     *
+%*********************************************************
 
-    divMod (J# a1 s1 d1) (J# a2 s2 d2)
-      = case (divModInteger# a1 s1 d1 a2 s2 d2) of
-         Return2GMPs a3 s3 d3 a4 s4 d4
-           -> (J# a3 s3 d3, J# a4 s4 d4)
--}
-    toInteger n             = n
-    toInt (J# a s d) = case (integer2Int# a s d) of { n# -> I# n# }
-
-    -- the rest are identical to the report default methods;
-    -- you get slightly better code if you let the compiler
-    -- see them right here:
-    n `quot` d =  if d /= 0 then q else 
-                    error "Integral.Integer.quot{PreludeCore}: divide by 0\n"  
-                  where (q,r) = quotRem n d
-    n `rem` d  =  if d /= 0 then r else 
-                    error "Integral.Integer.quot{PreludeCore}: divide by 0\n"  
-                  where (q,r) = quotRem n d
-    n `div` d  =  q  where (q,r) = divMod n d
-    n `mod` d  =  r  where (q,r) = divMod n d
-
-    divMod n d         =  case (quotRem n d) of { qr@(q,r) ->
-                  if signum r == negate (signum d) then (q - 1, r+d) else qr }
-                  -- Case-ified by WDP 94/10
+\begin{code}
+instance  Num Integer  where
+    (+) i1@(S# i) i2@(S# j)
+       = case addIntC# i j of { (# r, c #) ->
+         if c ==# 0# then S# r
+         else toBig i1 + toBig i2 }
+    (+) i1@(J# _ _) i2@(S# _)  = i1 + toBig i2
+    (+) i1@(S# _) i2@(J# _ _)  = toBig i1 + i2
+    (+) (J# s1 d1) (J# s2 d2)
+      = case plusInteger# s1 d1 s2 d2 of (# s, d #) -> J# s d
+
+    (-) i1@(S# i) i2@(S# j)
+       = case subIntC# i j of { (# r, c #) ->
+         if c ==# 0# then S# r
+         else toBig i1 - toBig i2 }
+    (-) i1@(J# _ _) i2@(S# _)  = i1 - toBig i2
+    (-) i1@(S# _) i2@(J# _ _)  = toBig i1 - i2
+    (-) (J# s1 d1) (J# s2 d2)
+      = case minusInteger# s1 d1 s2 d2 of (# s, d #) -> J# s d
+
+    (*) i1@(S# i) i2@(S# j)
+       = case mulIntC# i j of { (# r, c #) ->
+         if c ==# 0# then S# r
+         else toBig i1 * toBig i2 }
+    (*) i1@(J# _ _) i2@(S# _)  = i1 * toBig i2
+    (*) i1@(S# _) i2@(J# _ _)  = toBig i1 * i2
+    (*) (J# s1 d1) (J# s2 d2)
+      = case timesInteger# s1 d1 s2 d2 of (# s, d #) -> J# s d
+
+    negate (S# (-2147483648#)) = 2147483648
+    negate (S# i) = S# (negateInt# i)
+    negate (J# s d) = J# (negateInt# s) d
 
-instance  Enum Integer  where
-    toEnum n            =  toInteger n
-    fromEnum n          =  toInt n
-    enumFrom n           =  n : enumFrom (n + 1)
-    enumFromThen m n     =  en' m (n - m)
-                           where en' m n = m : en' (m + n) n
-    enumFromTo n m       =  takeWhile (<= m) (enumFrom n)
-    enumFromThenTo n m p =  takeWhile (if m >= n then (<= p) else (>= p))
-                                     (enumFromThen n m)
+    -- ORIG: abs n = if n >= 0 then n else -n
 
-instance  Show Integer  where
-    showsPrec   x = showSignedInteger x
-    showList = showList__ (showsPrec 0) 
+    abs (S# (-2147483648#)) = 2147483648
+    abs (S# i) = case abs (I# i) of I# j -> S# j
+    abs n@(J# s d) = if (s >=# 0#) then n else J# (negateInt# s) d
 
-instance  Ix Integer  where
-    range (m,n)                =  [m..n]
-    index b@(m,n) i
-       | inRange b i   =  fromInteger (i - m)
-       | otherwise     =  error "Integer.index: Index out of range."
-    inRange (m,n) i    =  m <= i && i <= n
+    signum (S# i) = case signum (I# i) of I# j -> S# j
+    signum (J# s d)
+      = let
+           cmp = cmpIntegerInt# s d 0#
+       in
+       if      cmp >#  0# then S# 1#
+       else if cmp ==# 0# then S# 0#
+       else                    S# (negateInt# 1#)
 
-showSignedInteger :: Int -> Integer -> ShowS
-showSignedInteger p n r
-  = -- from HBC version; support code follows
-    if n < 0 && p > 6 then '(':jtos n++(')':r) else jtos n ++ r
-
-jtos :: Integer -> String
-jtos n 
-  = if n < 0 then
-        '-' : jtos' (-n) []
-    else 
-       jtos' n []
-
-jtos' :: Integer -> String -> String
-jtos' n cs
-  = if n < 10 then
-       chr (fromInteger (n + ord_0)) : cs
-    else 
-       jtos' q (chr (toInt r + (ord_0::Int)) : cs)
-  where
-    (q,r) = n `quotRem` 10
+    fromInteger        x       =  x
 
+    fromInt (I# i)     =  S# i
 \end{code}
 
+
 %*********************************************************
 %*                                                     *
-\subsection{The @Ratio@ and @Rational@ types}
+\subsection{The @Integer@ instance for @Enum@}
 %*                                                     *
 %*********************************************************
 
 \begin{code}
-data  (Integral a)     => Ratio a = !a :% !a  deriving (Eq)
-type  Rational         =  Ratio Integer
-
-{-# SPECIALISE (%) :: Integer -> Integer -> Rational #-}
-(%)                    :: (Integral a) => a -> a -> Ratio a
-numerator, denominator :: (Integral a) => Ratio a -> a
-\end{code}
-
-\tr{reduce} is a subsidiary function used only in this module .
-It normalises a ratio by dividing both numerator and denominator by
-their greatest common divisor.
+instance  Enum Integer  where
+    succ x              = x + 1
+    pred x              = x - 1
+    toEnum n            = int2Integer n
+    fromEnum n          = integer2Int n
+
+    {-# INLINE enumFrom #-}
+    {-# INLINE enumFromThen #-}
+    {-# INLINE enumFromTo #-}
+    {-# INLINE enumFromThenTo #-}
+    enumFrom x             = efdInteger  x 1
+    enumFromThen x y       = efdInteger  x (y-x)
+    enumFromTo x lim      = efdtInteger x 1     lim
+    enumFromThenTo x y lim = efdtInteger x (y-x) lim
+
+
+efdInteger  = enumDeltaIntegerList
+efdtInteger = enumDeltaToIntegerList
+
+{-# RULES
+"efdInteger"           forall x y.  efdInteger x y         = build (\c _ -> enumDeltaIntegerFB c x y)
+"efdtInteger"          forall x y l.efdtInteger x y l      = build (\c n -> enumDeltaToIntegerFB c n x y l)
+"enumDeltaInteger"     enumDeltaIntegerFB   (:)    = enumDeltaIntegerList
+"enumDeltaToInteger"   enumDeltaToIntegerFB (:) [] = enumDeltaToIntegerList
+ #-}
+
+enumDeltaIntegerFB :: (Integer -> b -> b) -> Integer -> Integer -> b
+enumDeltaIntegerFB c x d = x `c` enumDeltaIntegerFB c (x+d) d
+
+enumDeltaIntegerList :: Integer -> Integer -> [Integer]
+enumDeltaIntegerList x d = x : enumDeltaIntegerList (x+d) d
+
+enumDeltaToIntegerFB c n x delta lim
+  | delta >= 0 = up_fb c n x delta lim
+  | otherwise  = dn_fb c n x delta lim
+
+enumDeltaToIntegerList x delta lim
+  | delta >= 0 = up_list x delta lim
+  | otherwise  = dn_list x delta lim
+
+up_fb c n x delta lim = go (x::Integer)
+                     where
+                       go x | x > lim   = n
+                            | otherwise = x `c` go (x+delta)
+dn_fb c n x delta lim = go (x::Integer)
+                     where
+                       go x | x < lim   = n
+                            | otherwise = x `c` go (x+delta)
+
+up_list x delta lim = go (x::Integer)
+                   where
+                       go x | x > lim   = []
+                            | otherwise = x : go (x+delta)
+dn_list x delta lim = go (x::Integer)
+                   where
+                       go x | x < lim   = []
+                            | otherwise = x : go (x+delta)
 
-\begin{code}
-reduce x 0             =  error "{Ratio.%}: zero denominator"
-reduce x y             =  (x `quot` d) :% (y `quot` d)
-                          where d = gcd x y
 \end{code}
 
-\begin{code}
-x % y                  =  reduce (x * signum y) (abs y)
-
-numerator (x:%y)       =  x
-
-denominator (x:%y)     =  y
-\end{code}
 
 %*********************************************************
 %*                                                     *
-\subsection{Overloaded numeric functions}
+\subsection{The @Integer@ instances for @Show@}
 %*                                                     *
 %*********************************************************
 
 \begin{code}
-even, odd      :: (Integral a) => a -> Bool
-even n         =  n `rem` 2 == 0
-odd            =  not . even
-
-{-# SPECIALISE gcd ::
-       Int -> Int -> Int,
-       Integer -> Integer -> Integer #-}
-gcd            :: (Integral a) => a -> a -> a
-gcd 0 0                =  error "Prelude.gcd: gcd 0 0 is undefined"
-gcd x y                =  gcd' (abs x) (abs y)
-                  where gcd' x 0  =  x
-                        gcd' x y  =  gcd' y (x `rem` y)
-
-{-# SPECIALISE lcm ::
-       Int -> Int -> Int,
-       Integer -> Integer -> Integer #-}
-lcm            :: (Integral a) => a -> a -> a
-lcm _ 0                =  0
-lcm 0 _                =  0
-lcm x y                =  abs ((x `quot` (gcd x y)) * y)
-
-{-# SPECIALISE (^) ::
-       Integer -> Integer -> Integer,
-       Integer -> Int -> Integer,
-       Int -> Int -> Int #-}
-(^)            :: (Num a, Integral b) => a -> b -> a
-x ^ 0          =  1
-x ^ n | n > 0  =  f x (n-1) x
-                  where f _ 0 y = y
-                        f x n y = g x n  where
-                                  g x n | even n  = g (x*x) (n `quot` 2)
-                                        | otherwise = f x (n-1) (x*y)
-_ ^ _          = error "Prelude.^: negative exponent"
-
-{- SPECIALISE (^^) ::
-       Double -> Int -> Double,
-       Rational -> Int -> Rational #-}
-(^^)           :: (Fractional a, Integral b) => a -> b -> a
-x ^^ n         =  if n >= 0 then x^n else recip (x^(negate n))
-
-atan2          :: (RealFloat a) => a -> a -> a
-atan2 y x      =  case (signum y, signum x) of
-                       ( 0, 1) ->  0
-                       ( 1, 0) ->  pi/2
-                       ( 0,-1) ->  pi
-                       (-1, 0) ->  (negate pi)/2
-                       ( _, 1) ->  atan (y/x)
-                       ( _,-1) ->  atan (y/x) + pi
-                       ( 0, 0) ->  error "Prelude.atan2: atan2 of origin"
-\end{code}
+instance  Show Integer  where
+    showsPrec   x = showSignedInteger x
+    showList = showList__ (showsPrec 0) 
 
+showSignedInteger :: Int -> Integer -> ShowS
+showSignedInteger p n r
+  | n < 0 && p > 6 = '(':jtos n (')':r)
+  | otherwise      = jtos n r
+
+jtos :: Integer -> String -> String
+jtos i rs
+ | i < 0     = '-' : jtos' (-i) rs
+ | otherwise = jtos' i rs
+ where
+  jtos' :: Integer -> String -> String
+  jtos' n cs
+   | n < 10    = chr (fromInteger n + (ord_0::Int)) : cs
+   | otherwise = jtos' q (chr (integer2Int r + (ord_0::Int)) : cs)
+    where
+     (q,r) = n `quotRemInteger` 10
+\end{code}