GHC/Int.hs

   1 {-# OPTIONS_GHC -fno-implicit-prelude #-}
   2 -----------------------------------------------------------------------------
   3 -- |
   4 -- Module      :  GHC.Int
   5 -- Copyright   :  (c) The University of Glasgow 1997-2002
   6 -- License     :  see libraries/base/LICENSE
   7 --
   8 -- Maintainer  :  cvs-ghc@haskell.org
   9 -- Stability   :  internal
  10 -- Portability :  non-portable (GHC Extensions)
  11 --
  12 -- The sized integral datatypes, 'Int8', 'Int16', 'Int32', and 'Int64'.
  13 --
  14 -----------------------------------------------------------------------------
  15
  16 #include "MachDeps.h"
  17
  18 -- #hide
  19 module GHC.Int (
  20     Int8(..), Int16(..), Int32(..), Int64(..))
  21     where
  22
  23 import Data.Bits
  24
  25 import {-# SOURCE #-} GHC.Err
  26 import GHC.Base
  27 import GHC.Enum
  28 import GHC.Num
  29 import GHC.Real
  30 import GHC.Read
  31 import GHC.Arr
  32 import GHC.Word
  33 import GHC.Show
  34
  35 ------------------------------------------------------------------------
  36 -- type Int8
  37 ------------------------------------------------------------------------
  38
  39 -- Int8 is represented in the same way as Int. Operations may assume
  40 -- and must ensure that it holds only values from its logical range.
  41
  42 data Int8 = I8# Int# deriving (Eq, Ord)
  43 -- ^ 8-bit signed integer type
  44
  45 instance Show Int8 where
  46     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
  47
  48 instance Num Int8 where
  49     (I8# x#) + (I8# y#)    = I8# (narrow8Int# (x# +# y#))
  50     (I8# x#) - (I8# y#)    = I8# (narrow8Int# (x# -# y#))
  51     (I8# x#) * (I8# y#)    = I8# (narrow8Int# (x# *# y#))
  52     negate (I8# x#)        = I8# (narrow8Int# (negateInt# x#))
  53     abs x | x >= 0         = x
  54           | otherwise      = negate x
  55     signum x | x > 0       = 1
  56     signum 0               = 0
  57     signum _               = -1
  58     fromInteger (S# i#)    = I8# (narrow8Int# i#)
  59     fromInteger (J# s# d#) = I8# (narrow8Int# (integer2Int# s# d#))
  60
  61 instance Real Int8 where
  62     toRational x = toInteger x % 1
  63
  64 instance Enum Int8 where
  65     succ x
  66         | x /= maxBound = x + 1
  67         | otherwise     = succError "Int8"
  68     pred x
  69         | x /= minBound = x - 1
  70         | otherwise     = predError "Int8"
  71     toEnum i@(I# i#)
  72         | i >= fromIntegral (minBound::Int8) && i <= fromIntegral (maxBound::Int8)
  73                         = I8# i#
  74         | otherwise     = toEnumError "Int8" i (minBound::Int8, maxBound::Int8)
  75     fromEnum (I8# x#)   = I# x#
  76     enumFrom            = boundedEnumFrom
  77     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
  78
  79 instance Integral Int8 where
  80     quot    x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  81         | y /= 0                  = I8# (narrow8Int# (x# `quotInt#` y#))
  82         | otherwise               = divZeroError
  83     rem     x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  84         | y /= 0                  = I8# (narrow8Int# (x# `remInt#` y#))
  85         | otherwise               = divZeroError
  86     div     x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  87         | y /= 0                  = I8# (narrow8Int# (x# `divInt#` y#))
  88         | otherwise               = divZeroError
  89     mod     x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  90         | y /= 0                  = I8# (narrow8Int# (x# `modInt#` y#))
  91         | otherwise               = divZeroError
  92     quotRem x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  93         | y /= 0                  = (I8# (narrow8Int# (x# `quotInt#` y#)),
  94                                     I8# (narrow8Int# (x# `remInt#` y#)))
  95         | otherwise               = divZeroError
  96     divMod  x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  97         | y /= 0                  = (I8# (narrow8Int# (x# `divInt#` y#)),
  98                                     I8# (narrow8Int# (x# `modInt#` y#)))
  99         | otherwise               = divZeroError
 100     toInteger (I8# x#)            = S# x#
 101
 102 instance Bounded Int8 where
 103     minBound = -0x80
 104     maxBound =  0x7F
 105
 106 instance Ix Int8 where
 107     range (m,n)              = [m..n]
 108     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral i - fromIntegral m
 109     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n
 110
 111 instance Read Int8 where
 112     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 113
 114 instance Bits Int8 where
 115     (I8# x#) .&.   (I8# y#)   = I8# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 116     (I8# x#) .|.   (I8# y#)   = I8# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 117     (I8# x#) `xor` (I8# y#)   = I8# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 118     complement (I8# x#)       = I8# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 119     (I8# x#) `shift` (I# i#)
 120         | i# >=# 0#           = I8# (narrow8Int# (x# `iShiftL#` i#))
 121         | otherwise           = I8# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 122     (I8# x#) `rotate` (I# i#)
 123         | i'# ==# 0#
 124         = I8# x#
 125         | otherwise
 126         = I8# (narrow8Int# (word2Int# ((x'# `shiftL#` i'#) `or#`
 127                                        (x'# `shiftRL#` (8# -# i'#)))))
 128         where
 129         x'# = narrow8Word# (int2Word# x#)
 130         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 7#)
 131     bitSize  _                = 8
 132     isSigned _                = True
 133
 134 {-# RULES
 135 "fromIntegral/Int8->Int8" fromIntegral = id :: Int8 -> Int8
 136 "fromIntegral/a->Int8"    fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I8# (narrow8Int# x#)
 137 "fromIntegral/Int8->a"    fromIntegral = \(I8# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 138   #-}
 139
 140 ------------------------------------------------------------------------
 141 -- type Int16
 142 ------------------------------------------------------------------------
 143
 144 -- Int16 is represented in the same way as Int. Operations may assume
 145 -- and must ensure that it holds only values from its logical range.
 146
 147 data Int16 = I16# Int# deriving (Eq, Ord)
 148 -- ^ 16-bit signed integer type
 149
 150 instance Show Int16 where
 151     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 152
 153 instance Num Int16 where
 154     (I16# x#) + (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# +# y#))
 155     (I16# x#) - (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# -# y#))
 156     (I16# x#) * (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# *# y#))
 157     negate (I16# x#)       = I16# (narrow16Int# (negateInt# x#))
 158     abs x | x >= 0         = x
 159           | otherwise      = negate x
 160     signum x | x > 0       = 1
 161     signum 0               = 0
 162     signum _               = -1
 163     fromInteger (S# i#)    = I16# (narrow16Int# i#)
 164     fromInteger (J# s# d#) = I16# (narrow16Int# (integer2Int# s# d#))
 165
 166 instance Real Int16 where
 167     toRational x = toInteger x % 1
 168
 169 instance Enum Int16 where
 170     succ x
 171         | x /= maxBound = x + 1
 172         | otherwise     = succError "Int16"
 173     pred x
 174         | x /= minBound = x - 1
 175         | otherwise     = predError "Int16"
 176     toEnum i@(I# i#)
 177         | i >= fromIntegral (minBound::Int16) && i <= fromIntegral (maxBound::Int16)
 178                         = I16# i#
 179         | otherwise     = toEnumError "Int16" i (minBound::Int16, maxBound::Int16)
 180     fromEnum (I16# x#)  = I# x#
 181     enumFrom            = boundedEnumFrom
 182     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 183
 184 instance Integral Int16 where
 185     quot    x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 186         | y /= 0                  = I16# (narrow16Int# (x# `quotInt#` y#))
 187         | otherwise               = divZeroError
 188     rem     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 189         | y /= 0                  = I16# (narrow16Int# (x# `remInt#` y#))
 190         | otherwise               = divZeroError
 191     div     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 192         | y /= 0                  = I16# (narrow16Int# (x# `divInt#` y#))
 193         | otherwise               = divZeroError
 194     mod     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 195         | y /= 0                  = I16# (narrow16Int# (x# `modInt#` y#))
 196         | otherwise               = divZeroError
 197     quotRem x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 198         | y /= 0                  = (I16# (narrow16Int# (x# `quotInt#` y#)),
 199                                     I16# (narrow16Int# (x# `remInt#` y#)))
 200         | otherwise               = divZeroError
 201     divMod  x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 202         | y /= 0                  = (I16# (narrow16Int# (x# `divInt#` y#)),
 203                                     I16# (narrow16Int# (x# `modInt#` y#)))
 204         | otherwise               = divZeroError
 205     toInteger (I16# x#)           = S# x#
 206
 207 instance Bounded Int16 where
 208     minBound = -0x8000
 209     maxBound =  0x7FFF
 210
 211 instance Ix Int16 where
 212     range (m,n)              = [m..n]
 213     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral i - fromIntegral m
 214     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n
 215
 216 instance Read Int16 where
 217     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 218
 219 instance Bits Int16 where
 220     (I16# x#) .&.   (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 221     (I16# x#) .|.   (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 222     (I16# x#) `xor` (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 223     complement (I16# x#)       = I16# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 224     (I16# x#) `shift` (I# i#)
 225         | i# >=# 0#            = I16# (narrow16Int# (x# `iShiftL#` i#))
 226         | otherwise            = I16# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 227     (I16# x#) `rotate` (I# i#)
 228         | i'# ==# 0#
 229         = I16# x#
 230         | otherwise
 231         = I16# (narrow16Int# (word2Int# ((x'# `shiftL#` i'#) `or#`
 232                                          (x'# `shiftRL#` (16# -# i'#)))))
 233         where
 234         x'# = narrow16Word# (int2Word# x#)
 235         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 15#)
 236     bitSize  _                 = 16
 237     isSigned _                 = True
 238
 239 {-# RULES
 240 "fromIntegral/Word8->Int16"  fromIntegral = \(W8# x#) -> I16# (word2Int# x#)
 241 "fromIntegral/Int8->Int16"   fromIntegral = \(I8# x#) -> I16# x#
 242 "fromIntegral/Int16->Int16"  fromIntegral = id :: Int16 -> Int16
 243 "fromIntegral/a->Int16"      fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I16# (narrow16Int# x#)
 244 "fromIntegral/Int16->a"      fromIntegral = \(I16# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 245   #-}
 246
 247 ------------------------------------------------------------------------
 248 -- type Int32
 249 ------------------------------------------------------------------------
 250
 251 #if WORD_SIZE_IN_BITS < 32
 252
 253 data Int32 = I32# Int32#
 254 -- ^ 32-bit signed integer type
 255
 256 instance Eq Int32 where
 257     (I32# x#) == (I32# y#) = x# `eqInt32#` y#
 258     (I32# x#) /= (I32# y#) = x# `neInt32#` y#
 259
 260 instance Ord Int32 where
 261     (I32# x#) <  (I32# y#) = x# `ltInt32#` y#
 262     (I32# x#) <= (I32# y#) = x# `leInt32#` y#
 263     (I32# x#) >  (I32# y#) = x# `gtInt32#` y#
 264     (I32# x#) >= (I32# y#) = x# `geInt32#` y#
 265
 266 instance Show Int32 where
 267     showsPrec p x = showsPrec p (toInteger x)
 268
 269 instance Num Int32 where
 270     (I32# x#) + (I32# y#)  = I32# (x# `plusInt32#`  y#)
 271     (I32# x#) - (I32# y#)  = I32# (x# `minusInt32#` y#)
 272     (I32# x#) * (I32# y#)  = I32# (x# `timesInt32#` y#)
 273     negate (I32# x#)       = I32# (negateInt32# x#)
 274     abs x | x >= 0         = x
 275           | otherwise      = negate x
 276     signum x | x > 0       = 1
 277     signum 0               = 0
 278     signum _               = -1
 279     fromInteger (S# i#)    = I32# (intToInt32# i#)
 280     fromInteger (J# s# d#) = I32# (integerToInt32# s# d#)
 281
 282 instance Enum Int32 where
 283     succ x
 284         | x /= maxBound = x + 1
 285         | otherwise     = succError "Int32"
 286     pred x
 287         | x /= minBound = x - 1
 288         | otherwise     = predError "Int32"
 289     toEnum (I# i#)      = I32# (intToInt32# i#)
 290     fromEnum x@(I32# x#)
 291         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 292                         = I# (int32ToInt# x#)
 293         | otherwise     = fromEnumError "Int32" x
 294     enumFrom            = integralEnumFrom
 295     enumFromThen        = integralEnumFromThen
 296     enumFromTo          = integralEnumFromTo
 297     enumFromThenTo      = integralEnumFromThenTo
 298
 299 instance Integral Int32 where
 300     quot    x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 301         | y /= 0                  = I32# (x# `quotInt32#` y#)
 302         | otherwise               = divZeroError
 303     rem     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 304         | y /= 0                  = I32# (x# `remInt32#` y#)
 305         | otherwise               = divZeroError
 306     div     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 307         | y /= 0                  = I32# (x# `divInt32#` y#)
 308         | otherwise               = divZeroError
 309     mod     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 310         | y /= 0                  = I32# (x# `modInt32#` y#)
 311         | otherwise               = divZeroError
 312     quotRem x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 313         | y /= 0                  = (I32# (x# `quotInt32#` y#), I32# (x# `remInt32#` y#))
 314         | otherwise               = divZeroError
 315     divMod  x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 316         | y /= 0                  = (I32# (x# `divInt32#` y#), I32# (x# `modInt32#` y#))
 317         | otherwise               = divZeroError
 318     toInteger x@(I32# x#)
 319         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 320                                   = S# (int32ToInt# x#)
 321         | otherwise               = case int32ToInteger# x# of (# s, d #) -> J# s d
 322
 323 divInt32#, modInt32# :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 324 x# `divInt32#` y#
 325     | (x# `gtInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `ltInt32#` intToInt32# 0#)
 326         = ((x# `minusInt32#` y#) `minusInt32#` intToInt32# 1#) `quotInt32#` y#
 327     | (x# `ltInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `gtInt32#` intToInt32# 0#)
 328         = ((x# `minusInt32#` y#) `plusInt32#` intToInt32# 1#) `quotInt32#` y#
 329     | otherwise                = x# `quotInt32#` y#
 330 x# `modInt32#` y#
 331     | (x# `gtInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `ltInt32#` intToInt32# 0#) ||
 332       (x# `ltInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `gtInt32#` intToInt32# 0#)
 333         = if r# `neInt32#` intToInt32# 0# then r# `plusInt32#` y# else intToInt32# 0#
 334     | otherwise = r#
 335     where
 336     r# = x# `remInt32#` y#
 337
 338 instance Read Int32 where
 339     readsPrec p s = [(fromInteger x, r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 340
 341 instance Bits Int32 where
 342     (I32# x#) .&.   (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `and32#` int32ToWord32# y#))
 343     (I32# x#) .|.   (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `or32#`  int32ToWord32# y#))
 344     (I32# x#) `xor` (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `xor32#` int32ToWord32# y#))
 345     complement (I32# x#)       = I32# (word32ToInt32# (not32# (int32ToWord32# x#)))
 346     (I32# x#) `shift` (I# i#)
 347         | i# >=# 0#            = I32# (x# `iShiftL32#` i#)
 348         | otherwise            = I32# (x# `iShiftRA32#` negateInt# i#)
 349     (I32# x#) `rotate` (I# i#)
 350         | i'# ==# 0#
 351         = I32# x#
 352         | otherwise
 353         = I32# (word32ToInt32# ((x'# `shiftL32#` i'#) `or32#`
 354                                 (x'# `shiftRL32#` (32# -# i'#))))
 355         where
 356         x'# = int32ToWord32# x#
 357         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 31#)
 358     bitSize  _                 = 32
 359     isSigned _                 = True
 360
 361 foreign import "stg_eqInt32"       unsafe eqInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 362 foreign import "stg_neInt32"       unsafe neInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 363 foreign import "stg_ltInt32"       unsafe ltInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 364 foreign import "stg_leInt32"       unsafe leInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 365 foreign import "stg_gtInt32"       unsafe gtInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 366 foreign import "stg_geInt32"       unsafe geInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 367 foreign import "stg_plusInt32"     unsafe plusInt32#     :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 368 foreign import "stg_minusInt32"    unsafe minusInt32#    :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 369 foreign import "stg_timesInt32"    unsafe timesInt32#    :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 370 foreign import "stg_negateInt32"   unsafe negateInt32#   :: Int32# -> Int32#
 371 foreign import "stg_quotInt32"     unsafe quotInt32#     :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 372 foreign import "stg_remInt32"      unsafe remInt32#      :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 373 foreign import "stg_intToInt32"    unsafe intToInt32#    :: Int# -> Int32#
 374 foreign import "stg_int32ToInt"    unsafe int32ToInt#    :: Int32# -> Int#
 375 foreign import "stg_wordToWord32"  unsafe wordToWord32#  :: Word# -> Word32#
 376 foreign import "stg_int32ToWord32" unsafe int32ToWord32# :: Int32# -> Word32#
 377 foreign import "stg_word32ToInt32" unsafe word32ToInt32# :: Word32# -> Int32#
 378 foreign import "stg_and32"         unsafe and32#         :: Word32# -> Word32# -> Word32#
 379 foreign import "stg_or32"          unsafe or32#          :: Word32# -> Word32# -> Word32#
 380 foreign import "stg_xor32"         unsafe xor32#         :: Word32# -> Word32# -> Word32#
 381 foreign import "stg_not32"         unsafe not32#         :: Word32# -> Word32#
 382 foreign import "stg_iShiftL32"     unsafe iShiftL32#     :: Int32# -> Int# -> Int32#
 383 foreign import "stg_iShiftRA32"    unsafe iShiftRA32#    :: Int32# -> Int# -> Int32#
 384 foreign import "stg_shiftL32"      unsafe shiftL32#      :: Word32# -> Int# -> Word32#
 385 foreign import "stg_shiftRL32"     unsafe shiftRL32#     :: Word32# -> Int# -> Word32#
 386
 387 {-# RULES
 388 "fromIntegral/Int->Int32"    fromIntegral = \(I#   x#) -> I32# (intToInt32# x#)
 389 "fromIntegral/Word->Int32"   fromIntegral = \(W#   x#) -> I32# (word32ToInt32# (wordToWord32# x#))
 390 "fromIntegral/Word32->Int32" fromIntegral = \(W32# x#) -> I32# (word32ToInt32# x#)
 391 "fromIntegral/Int32->Int"    fromIntegral = \(I32# x#) -> I#   (int32ToInt# x#)
 392 "fromIntegral/Int32->Word"   fromIntegral = \(I32# x#) -> W#   (int2Word# (int32ToInt# x#))
 393 "fromIntegral/Int32->Word32" fromIntegral = \(I32# x#) -> W32# (int32ToWord32# x#)
 394 "fromIntegral/Int32->Int32"  fromIntegral = id :: Int32 -> Int32
 395   #-}
 396
 397 #else
 398
 399 -- Int32 is represented in the same way as Int.
 400 #if WORD_SIZE_IN_BITS > 32
 401 -- Operations may assume and must ensure that it holds only values
 402 -- from its logical range.
 403 #endif
 404
 405 data Int32 = I32# Int# deriving (Eq, Ord)
 406 -- ^ 32-bit signed integer type
 407
 408 instance Show Int32 where
 409     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 410
 411 instance Num Int32 where
 412     (I32# x#) + (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# +# y#))
 413     (I32# x#) - (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# -# y#))
 414     (I32# x#) * (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# *# y#))
 415     negate (I32# x#)       = I32# (narrow32Int# (negateInt# x#))
 416     abs x | x >= 0         = x
 417           | otherwise      = negate x
 418     signum x | x > 0       = 1
 419     signum 0               = 0
 420     signum _               = -1
 421     fromInteger (S# i#)    = I32# (narrow32Int# i#)
 422     fromInteger (J# s# d#) = I32# (narrow32Int# (integer2Int# s# d#))
 423
 424 instance Enum Int32 where
 425     succ x
 426         | x /= maxBound = x + 1
 427         | otherwise     = succError "Int32"
 428     pred x
 429         | x /= minBound = x - 1
 430         | otherwise     = predError "Int32"
 431 #if WORD_SIZE_IN_BITS == 32
 432     toEnum (I# i#)      = I32# i#
 433 #else
 434     toEnum i@(I# i#)
 435         | i >= fromIntegral (minBound::Int32) && i <= fromIntegral (maxBound::Int32)
 436                         = I32# i#
 437         | otherwise     = toEnumError "Int32" i (minBound::Int32, maxBound::Int32)
 438 #endif
 439     fromEnum (I32# x#)  = I# x#
 440     enumFrom            = boundedEnumFrom
 441     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 442
 443 instance Integral Int32 where
 444     quot    x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 445         | y /= 0                  = I32# (narrow32Int# (x# `quotInt#` y#))
 446         | otherwise               = divZeroError
 447     rem     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 448         | y /= 0                  = I32# (narrow32Int# (x# `remInt#` y#))
 449         | otherwise               = divZeroError
 450     div     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 451         | y /= 0                  = I32# (narrow32Int# (x# `divInt#` y#))
 452         | otherwise               = divZeroError
 453     mod     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 454         | y /= 0                  = I32# (narrow32Int# (x# `modInt#` y#))
 455         | otherwise               = divZeroError
 456     quotRem x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 457         | y /= 0                  = (I32# (narrow32Int# (x# `quotInt#` y#)),
 458                                     I32# (narrow32Int# (x# `remInt#` y#)))
 459         | otherwise               = divZeroError
 460     divMod  x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 461         | y /= 0                  = (I32# (narrow32Int# (x# `divInt#` y#)),
 462                                     I32# (narrow32Int# (x# `modInt#` y#)))
 463         | otherwise               = divZeroError
 464     toInteger (I32# x#)           = S# x#
 465
 466 instance Read Int32 where
 467     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 468
 469 instance Bits Int32 where
 470     (I32# x#) .&.   (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 471     (I32# x#) .|.   (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 472     (I32# x#) `xor` (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 473     complement (I32# x#)       = I32# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 474     (I32# x#) `shift` (I# i#)
 475         | i# >=# 0#            = I32# (narrow32Int# (x# `iShiftL#` i#))
 476         | otherwise            = I32# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 477     (I32# x#) `rotate` (I# i#)
 478         | i'# ==# 0#
 479         = I32# x#
 480         | otherwise
 481         = I32# (narrow32Int# (word2Int# ((x'# `shiftL#` i'#) `or#`
 482                                         (x'# `shiftRL#` (32# -# i'#)))))
 483         where
 484         x'# = narrow32Word# (int2Word# x#)
 485         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 31#)
 486     bitSize  _                 = 32
 487     isSigned _                 = True
 488
 489 {-# RULES
 490 "fromIntegral/Word8->Int32"  fromIntegral = \(W8# x#) -> I32# (word2Int# x#)
 491 "fromIntegral/Word16->Int32" fromIntegral = \(W16# x#) -> I32# (word2Int# x#)
 492 "fromIntegral/Int8->Int32"   fromIntegral = \(I8# x#) -> I32# x#
 493 "fromIntegral/Int16->Int32"  fromIntegral = \(I16# x#) -> I32# x#
 494 "fromIntegral/Int32->Int32"  fromIntegral = id :: Int32 -> Int32
 495 "fromIntegral/a->Int32"      fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I32# (narrow32Int# x#)
 496 "fromIntegral/Int32->a"      fromIntegral = \(I32# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 497   #-}
 498
 499 #endif
 500
 501 instance Real Int32 where
 502     toRational x = toInteger x % 1
 503
 504 instance Bounded Int32 where
 505     minBound = -0x80000000
 506     maxBound =  0x7FFFFFFF
 507
 508 instance Ix Int32 where
 509     range (m,n)              = [m..n]
 510     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral i - fromIntegral m
 511     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n
 512
 513 ------------------------------------------------------------------------
 514 -- type Int64
 515 ------------------------------------------------------------------------
 516
 517 #if WORD_SIZE_IN_BITS < 64
 518
 519 data Int64 = I64# Int64#
 520 -- ^ 64-bit signed integer type
 521
 522 instance Eq Int64 where
 523     (I64# x#) == (I64# y#) = x# `eqInt64#` y#
 524     (I64# x#) /= (I64# y#) = x# `neInt64#` y#
 525
 526 instance Ord Int64 where
 527     (I64# x#) <  (I64# y#) = x# `ltInt64#` y#
 528     (I64# x#) <= (I64# y#) = x# `leInt64#` y#
 529     (I64# x#) >  (I64# y#) = x# `gtInt64#` y#
 530     (I64# x#) >= (I64# y#) = x# `geInt64#` y#
 531
 532 instance Show Int64 where
 533     showsPrec p x = showsPrec p (toInteger x)
 534
 535 instance Num Int64 where
 536     (I64# x#) + (I64# y#)  = I64# (x# `plusInt64#`  y#)
 537     (I64# x#) - (I64# y#)  = I64# (x# `minusInt64#` y#)
 538     (I64# x#) * (I64# y#)  = I64# (x# `timesInt64#` y#)
 539     negate (I64# x#)       = I64# (negateInt64# x#)
 540     abs x | x >= 0         = x
 541           | otherwise      = negate x
 542     signum x | x > 0       = 1
 543     signum 0               = 0
 544     signum _               = -1
 545     fromInteger (S# i#)    = I64# (intToInt64# i#)
 546     fromInteger (J# s# d#) = I64# (integerToInt64# s# d#)
 547
 548 instance Enum Int64 where
 549     succ x
 550         | x /= maxBound = x + 1
 551         | otherwise     = succError "Int64"
 552     pred x
 553         | x /= minBound = x - 1
 554         | otherwise     = predError "Int64"
 555     toEnum (I# i#)      = I64# (intToInt64# i#)
 556     fromEnum x@(I64# x#)
 557         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 558                         = I# (int64ToInt# x#)
 559         | otherwise     = fromEnumError "Int64" x
 560     enumFrom            = integralEnumFrom
 561     enumFromThen        = integralEnumFromThen
 562     enumFromTo          = integralEnumFromTo
 563     enumFromThenTo      = integralEnumFromThenTo
 564
 565 instance Integral Int64 where
 566     quot    x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 567         | y /= 0                  = I64# (x# `quotInt64#` y#)
 568         | otherwise               = divZeroError
 569     rem     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 570         | y /= 0                  = I64# (x# `remInt64#` y#)
 571         | otherwise               = divZeroError
 572     div     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 573         | y /= 0                  = I64# (x# `divInt64#` y#)
 574         | otherwise               = divZeroError
 575     mod     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 576         | y /= 0                  = I64# (x# `modInt64#` y#)
 577         | otherwise               = divZeroError
 578     quotRem x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 579         | y /= 0                  = (I64# (x# `quotInt64#` y#), I64# (x# `remInt64#` y#))
 580         | otherwise               = divZeroError
 581     divMod  x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 582         | y /= 0                  = (I64# (x# `divInt64#` y#), I64# (x# `modInt64#` y#))
 583         | otherwise               = divZeroError
 584     toInteger x@(I64# x#)
 585         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 586                                   = S# (int64ToInt# x#)
 587         | otherwise               = case int64ToInteger# x# of (# s, d #) -> J# s d
 588
 589
 590 divInt64#, modInt64# :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 591 x# `divInt64#` y#
 592     | (x# `gtInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `ltInt64#` intToInt64# 0#)
 593         = ((x# `minusInt64#` y#) `minusInt64#` intToInt64# 1#) `quotInt64#` y#
 594     | (x# `ltInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `gtInt64#` intToInt64# 0#)
 595         = ((x# `minusInt64#` y#) `plusInt64#` intToInt64# 1#) `quotInt64#` y#
 596     | otherwise                = x# `quotInt64#` y#
 597 x# `modInt64#` y#
 598     | (x# `gtInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `ltInt64#` intToInt64# 0#) ||
 599       (x# `ltInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `gtInt64#` intToInt64# 0#)
 600         = if r# `neInt64#` intToInt64# 0# then r# `plusInt64#` y# else intToInt64# 0#
 601     | otherwise = r#
 602     where
 603     r# = x# `remInt64#` y#
 604
 605 instance Read Int64 where
 606     readsPrec p s = [(fromInteger x, r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 607
 608 instance Bits Int64 where
 609     (I64# x#) .&.   (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `and64#` int64ToWord64# y#))
 610     (I64# x#) .|.   (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `or64#`  int64ToWord64# y#))
 611     (I64# x#) `xor` (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `xor64#` int64ToWord64# y#))
 612     complement (I64# x#)       = I64# (word64ToInt64# (not64# (int64ToWord64# x#)))
 613     (I64# x#) `shift` (I# i#)
 614         | i# >=# 0#            = I64# (x# `iShiftL64#` i#)
 615         | otherwise            = I64# (x# `iShiftRA64#` negateInt# i#)
 616     (I64# x#) `rotate` (I# i#)
 617         | i'# ==# 0#
 618         = I64# x#
 619         | otherwise
 620         = I64# (word64ToInt64# ((x'# `uncheckedShiftL64#` i'#) `or64#`
 621                                 (x'# `uncheckedShiftRL64#` (64# -# i'#))))
 622         where
 623         x'# = int64ToWord64# x#
 624         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 63#)
 625     bitSize  _                 = 64
 626     isSigned _                 = True
 627
 628
 629 -- give the 64-bit shift operations the same treatment as the 32-bit
 630 -- ones (see GHC.Base), namely we wrap them in tests to catch the
 631 -- cases when we're shifting more than 64 bits to avoid unspecified
 632 -- behaviour in the C shift operations.
 633
 634 iShiftL64#, iShiftRA64# :: Int64# -> Int# -> Int64#
 635
 636 a `iShiftL64#` b  | b >=# 64# = intToInt64# 0#
 637                   | otherwise = a `uncheckedIShiftL64#` b
 638
 639 a `iShiftRA64#` b | b >=# 64# = if a `ltInt64#` (intToInt64# 0#)
 640                                         then intToInt64# (-1#)
 641                                         else intToInt64# 0#
 642                   | otherwise = a `uncheckedIShiftRA64#` b
 643
 644
 645 foreign import ccall unsafe "stg_eqInt64"       eqInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 646 foreign import ccall unsafe "stg_neInt64"       neInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 647 foreign import ccall unsafe "stg_ltInt64"       ltInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 648 foreign import ccall unsafe "stg_leInt64"       leInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 649 foreign import ccall unsafe "stg_gtInt64"       gtInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 650 foreign import ccall unsafe "stg_geInt64"       geInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 651 foreign import ccall unsafe "stg_plusInt64"     plusInt64#     :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 652 foreign import ccall unsafe "stg_minusInt64"    minusInt64#    :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 653 foreign import ccall unsafe "stg_timesInt64"    timesInt64#    :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 654 foreign import ccall unsafe "stg_negateInt64"   negateInt64#   :: Int64# -> Int64#
 655 foreign import ccall unsafe "stg_quotInt64"     quotInt64#     :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 656 foreign import ccall unsafe "stg_remInt64"      remInt64#      :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 657 foreign import ccall unsafe "stg_intToInt64"    intToInt64#    :: Int# -> Int64#
 658 foreign import ccall unsafe "stg_int64ToInt"    int64ToInt#    :: Int64# -> Int#
 659 foreign import ccall unsafe "stg_wordToWord64"  wordToWord64#  :: Word# -> Word64#
 660 foreign import ccall unsafe "stg_int64ToWord64" int64ToWord64# :: Int64# -> Word64#
 661 foreign import ccall unsafe "stg_word64ToInt64" word64ToInt64# :: Word64# -> Int64#
 662 foreign import ccall unsafe "stg_and64"         and64#         :: Word64# -> Word64# -> Word64#
 663 foreign import ccall unsafe "stg_or64"          or64#          :: Word64# -> Word64# -> Word64#
 664 foreign import ccall unsafe "stg_xor64"         xor64#         :: Word64# -> Word64# -> Word64#
 665 foreign import ccall unsafe "stg_not64"         not64#         :: Word64# -> Word64#
 666 foreign import ccall unsafe "stg_uncheckedShiftL64"      uncheckedShiftL64#      :: Word64# -> Int# -> Word64#
 667 foreign import ccall unsafe "stg_uncheckedShiftRL64"     uncheckedShiftRL64#     :: Word64# -> Int# -> Word64#
 668 foreign import ccall unsafe "stg_uncheckedIShiftL64"     uncheckedIShiftL64#     :: Int64# -> Int# -> Int64#
 669 foreign import ccall unsafe "stg_uncheckedIShiftRA64"    uncheckedIShiftRA64#    :: Int64# -> Int# -> Int64#
 670
 671 foreign import ccall unsafe "stg_integerToInt64"  integerToInt64#  :: Int# -> ByteArray# -> Int64#
 672
 673 {-# RULES
 674 "fromIntegral/Int->Int64"    fromIntegral = \(I#   x#) -> I64# (intToInt64# x#)
 675 "fromIntegral/Word->Int64"   fromIntegral = \(W#   x#) -> I64# (word64ToInt64# (wordToWord64# x#))
 676 "fromIntegral/Word64->Int64" fromIntegral = \(W64# x#) -> I64# (word64ToInt64# x#)
 677 "fromIntegral/Int64->Int"    fromIntegral = \(I64# x#) -> I#   (int64ToInt# x#)
 678 "fromIntegral/Int64->Word"   fromIntegral = \(I64# x#) -> W#   (int2Word# (int64ToInt# x#))
 679 "fromIntegral/Int64->Word64" fromIntegral = \(I64# x#) -> W64# (int64ToWord64# x#)
 680 "fromIntegral/Int64->Int64"  fromIntegral = id :: Int64 -> Int64
 681   #-}
 682
 683 #else
 684
 685 -- Int64 is represented in the same way as Int.
 686 -- Operations may assume and must ensure that it holds only values
 687 -- from its logical range.
 688
 689 data Int64 = I64# Int# deriving (Eq, Ord)
 690 -- ^ 64-bit signed integer type
 691
 692 instance Show Int64 where
 693     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 694
 695 instance Num Int64 where
 696     (I64# x#) + (I64# y#)  = I64# (x# +# y#)
 697     (I64# x#) - (I64# y#)  = I64# (x# -# y#)
 698     (I64# x#) * (I64# y#)  = I64# (x# *# y#)
 699     negate (I64# x#)       = I64# (negateInt# x#)
 700     abs x | x >= 0         = x
 701           | otherwise      = negate x
 702     signum x | x > 0       = 1
 703     signum 0               = 0
 704     signum _               = -1
 705     fromInteger (S# i#)    = I64# i#
 706     fromInteger (J# s# d#) = I64# (integer2Int# s# d#)
 707
 708 instance Enum Int64 where
 709     succ x
 710         | x /= maxBound = x + 1
 711         | otherwise     = succError "Int64"
 712     pred x
 713         | x /= minBound = x - 1
 714         | otherwise     = predError "Int64"
 715     toEnum (I# i#)      = I64# i#
 716     fromEnum (I64# x#)  = I# x#
 717     enumFrom            = boundedEnumFrom
 718     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 719
 720 instance Integral Int64 where
 721     quot    x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 722         | y /= 0                  = I64# (x# `quotInt#` y#)
 723         | otherwise               = divZeroError
 724     rem     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 725         | y /= 0                  = I64# (x# `remInt#` y#)
 726         | otherwise               = divZeroError
 727     div     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 728         | y /= 0                  = I64# (x# `divInt#` y#)
 729         | otherwise               = divZeroError
 730     mod     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 731         | y /= 0                  = I64# (x# `modInt#` y#)
 732         | otherwise               = divZeroError
 733     quotRem x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 734         | y /= 0                  = (I64# (x# `quotInt#` y#), I64# (x# `remInt#` y#))
 735         | otherwise               = divZeroError
 736     divMod  x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 737         | y /= 0                  = (I64# (x# `divInt#` y#), I64# (x# `modInt#` y#))
 738         | otherwise               = divZeroError
 739     toInteger (I64# x#)           = S# x#
 740
 741 instance Read Int64 where
 742     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 743
 744 instance Bits Int64 where
 745     (I64# x#) .&.   (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 746     (I64# x#) .|.   (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 747     (I64# x#) `xor` (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 748     complement (I64# x#)       = I64# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 749     (I64# x#) `shift` (I# i#)
 750         | i# >=# 0#            = I64# (x# `iShiftL#` i#)
 751         | otherwise            = I64# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 752     (I64# x#) `rotate` (I# i#)
 753         | i'# ==# 0#
 754         = I64# x#
 755         | otherwise
 756         = I64# (word2Int# ((x'# `shiftL#` i'#) `or#`
 757                            (x'# `shiftRL#` (64# -# i'#))))
 758         where
 759         x'# = int2Word# x#
 760         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 63#)
 761     bitSize  _                 = 64
 762     isSigned _                 = True
 763
 764 {-# RULES
 765 "fromIntegral/a->Int64" fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I64# x#
 766 "fromIntegral/Int64->a" fromIntegral = \(I64# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 767   #-}
 768
 769 #endif
 770
 771 instance Real Int64 where
 772     toRational x = toInteger x % 1
 773
 774 instance Bounded Int64 where
 775     minBound = -0x8000000000000000
 776     maxBound =  0x7FFFFFFFFFFFFFFF
 777
 778 instance Ix Int64 where
 779     range (m,n)              = [m..n]
 780     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral i - fromIntegral m
 781     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n