complete documentation of the GHCi debugger
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1 <?xml version="1.0" encoding="iso-8859-1"?>
2 <chapter id="ghci">
3   <title>Using GHCi</title>
4   <indexterm><primary>GHCi</primary></indexterm>
5   <indexterm><primary>interpreter</primary><see>GHCi</see></indexterm>
6   <indexterm><primary>interactive</primary><see>GHCi</see></indexterm>
7   
8   <para>GHCi<footnote>
9       <para>The &lsquo;i&rsquo; stands for &ldquo;Interactive&rdquo;</para>
10     </footnote>
11   is GHC's interactive environment, in which Haskell expressions can
12   be interactively evaluated and programs can be interpreted.  If
13   you're familiar with <ulink url="http://www.haskell.org/hugs/">Hugs</ulink><indexterm><primary>Hugs</primary>
14   </indexterm>, then you'll be right at home with GHCi.  However, GHCi
15   also has support for interactively loading compiled code, as well as
16   supporting all<footnote><para>except <literal>foreign export</literal>, at the moment</para>
17   </footnote> the language extensions that GHC provides.
18   <indexterm><primary>FFI</primary><secondary>GHCi support</secondary></indexterm>
19   <indexterm><primary>Foreign Function
20   Interface</primary><secondary>GHCi support</secondary></indexterm>.
21   GHCi also includes an interactive debugger (see <xref linkend="ghci-debugger"/>)..</para>
22
23   <sect1 id="ghci-introduction">
24     <title>Introduction to GHCi</title>
25
26     <para>Let's start with an example GHCi session.  You can fire up
27     GHCi with the command <literal>ghci</literal>:</para>
28
29 <screen>
30 $ ghci
31    ___         ___ _
32   / _ \ /\  /\/ __(_)
33  / /_\// /_/ / /  | |      GHC Interactive, version 6.6, for Haskell 98.
34 / /_\\/ __  / /___| |      http://www.haskell.org/ghc/
35 \____/\/ /_/\____/|_|      Type :? for help.
36
37 Loading package base ... linking ... done.
38 Prelude> 
39 </screen>
40
41     <para>There may be a short pause while GHCi loads the prelude and
42     standard libraries, after which the prompt is shown.  If we follow
43     the instructions and type <literal>:?</literal> for help, we
44     get:</para>
45
46 <screen>
47  Commands available from the prompt:
48
49    &lt;stmt&gt;                      evaluate/run &lt;stmt&gt;
50    :add &lt;filename&gt; ...         add module(s) to the current target set
51    :browse [*]&lt;module&gt;         display the names defined by &lt;module&gt;
52    :cd &lt;dir&gt;                   change directory to &lt;dir&gt;
53    :def &lt;cmd&gt; &lt;expr&gt;           define a command :&lt;cmd&gt;
54    :edit &lt;file&gt;                edit file
55    :edit                       edit last module
56    :help, :?                   display this list of commands
57    :info [&lt;name&gt; ...]          display information about the given names
58    :load &lt;filename&gt; ...        load module(s) and their dependents
59    :module [+/-] [*]&lt;mod&gt; ...  set the context for expression evaluation
60    :main [&lt;arguments&gt; ...]     run the main function with the given arguments
61    :reload                     reload the current module set
62
63    :set &lt;option&gt; ...           set options
64    :set args &lt;arg&gt; ...         set the arguments returned by System.getArgs
65    :set prog &lt;progname&gt;        set the value returned by System.getProgName
66    :set prompt &lt;prompt&gt;        set the prompt used in GHCi
67    :set editor &lt;cmd&gt;        set the command used for :edit
68
69    :show modules               show the currently loaded modules
70    :show bindings              show the current bindings made at the prompt
71
72    :ctags [&lt;file&gt;]             create tags file for Vi (default: "tags")
73    :etags [&lt;file&gt;]             create tags file for Emacs (default: "TAGS")
74    :type &lt;expr&gt;                show the type of &lt;expr&gt;
75    :kind &lt;type&gt;                show the kind of &lt;type&gt;
76    :undef &lt;cmd&gt;                undefine user-defined command :&lt;cmd&gt;
77    :unset &lt;option&gt; ...         unset options
78    :quit                       exit GHCi
79    :!&lt;command&gt;                 run the shell command &lt;command&gt;
80
81  Options for ':set' and ':unset':
82
83     +r            revert top-level expressions after each evaluation
84     +s            print timing/memory stats after each evaluation
85     +t            print type after evaluation
86     -&lt;flags&gt;      most GHC command line flags can also be set here
87                          (eg. -v2, -fglasgow-exts, etc.)
88 </screen>
89
90     <para>We'll explain most of these commands as we go along.  For
91     Hugs users: many things work the same as in Hugs, so you should be
92     able to get going straight away.</para>
93
94     <para>Haskell expressions can be typed at the prompt:</para>
95     <indexterm><primary>prompt</primary><secondary>GHCi</secondary>
96   </indexterm>
97
98 <screen>
99 Prelude> 1+2
100 3
101 Prelude> let x = 42 in x / 9
102 4.666666666666667
103 Prelude> 
104 </screen>
105
106     <para>GHCi interprets the whole line as an expression to evaluate.
107     The expression may not span several lines - as soon as you press
108     enter, GHCi will attempt to evaluate it.</para>
109   </sect1>
110
111   <sect1 id="loading-source-files">
112     <title>Loading source files</title>
113
114     <para>Suppose we have the following Haskell source code, which we
115     place in a file <filename>Main.hs</filename>:</para>
116
117 <programlisting>
118 main = print (fac 20)
119
120 fac 0 = 1
121 fac n = n * fac (n-1)
122 </programlisting>
123
124     <para>You can save <filename>Main.hs</filename> anywhere you like,
125     but if you save it somewhere other than the current
126     directory<footnote><para>If you started up GHCi from the command
127     line then GHCi's current directory is the same as the current
128     directory of the shell from which it was started.  If you started
129     GHCi from the &ldquo;Start&rdquo; menu in Windows, then the
130     current directory is probably something like
131     <filename>C:\Documents and Settings\<replaceable>user
132     name</replaceable></filename>.</para> </footnote> then we will
133     need to change to the right directory in GHCi:</para>
134
135 <screen>
136 Prelude> :cd <replaceable>dir</replaceable>
137 </screen>
138
139     <para>where <replaceable>dir</replaceable> is the directory (or
140     folder) in which you saved <filename>Main.hs</filename>.</para>
141
142     <para>To load a Haskell source file into GHCi, use the
143     <literal>:load</literal> command:</para>
144     <indexterm><primary><literal>:load</literal></primary></indexterm>
145
146 <screen>
147 Prelude> :load Main
148 Compiling Main             ( Main.hs, interpreted )
149 Ok, modules loaded: Main.
150 *Main>
151 </screen>
152
153     <para>GHCi has loaded the <literal>Main</literal> module, and the
154     prompt has changed to &ldquo;<literal>*Main></literal>&rdquo; to
155     indicate that the current context for expressions typed at the
156     prompt is the <literal>Main</literal> module we just loaded (we'll
157     explain what the <literal>*</literal> means later in <xref
158     linkend="ghci-scope"/>).  So we can now type expressions involving
159     the functions from <filename>Main.hs</filename>:</para>
160
161 <screen>
162 *Main> fac 17
163 355687428096000
164 </screen>
165
166     <para>Loading a multi-module program is just as straightforward;
167     just give the name of the &ldquo;topmost&rdquo; module to the
168     <literal>:load</literal> command (hint: <literal>:load</literal>
169     can be abbreviated to <literal>:l</literal>).  The topmost module
170     will normally be <literal>Main</literal>, but it doesn't have to
171     be.  GHCi will discover which modules are required, directly or
172     indirectly, by the topmost module, and load them all in dependency
173     order.</para>
174
175     <sect2 id="ghci-modules-filenames">
176       <title>Modules vs. filenames</title>
177       <indexterm><primary>modules</primary><secondary>and filenames</secondary></indexterm>
178       <indexterm><primary>filenames</primary><secondary>of modules</secondary></indexterm>
179       
180       <para>Question: How does GHC find the filename which contains
181       module <replaceable>M</replaceable>?  Answer: it looks for the
182       file <literal><replaceable>M</replaceable>.hs</literal>, or
183       <literal><replaceable>M</replaceable>.lhs</literal>.  This means
184       that for most modules, the module name must match the filename.
185       If it doesn't, GHCi won't be able to find it.</para>
186
187       <para>There is one exception to this general rule: when you load
188       a program with <literal>:load</literal>, or specify it when you
189       invoke <literal>ghci</literal>, you can give a filename rather
190       than a module name.  This filename is loaded if it exists, and
191       it may contain any module you like.  This is particularly
192       convenient if you have several <literal>Main</literal> modules
193       in the same directory and you can't call them all
194       <filename>Main.hs</filename>.</para>
195
196       <para>The search path for finding source files is specified with
197       the <option>-i</option> option on the GHCi command line, like
198       so:</para>
199 <screen>ghci -i<replaceable>dir<subscript>1</subscript></replaceable>:...:<replaceable>dir<subscript>n</subscript></replaceable></screen>
200
201       <para>or it can be set using the <literal>:set</literal> command
202       from within GHCi (see <xref
203       linkend="ghci-cmd-line-options"/>)<footnote><para>Note that in
204       GHCi, and <option>&ndash;&ndash;make</option> mode, the <option>-i</option>
205       option is used to specify the search path for
206       <emphasis>source</emphasis> files, whereas in standard
207       batch-compilation mode the <option>-i</option> option is used to
208       specify the search path for interface files, see <xref
209       linkend="search-path"/>.</para> </footnote></para>
210
211       <para>One consequence of the way that GHCi follows dependencies
212       to find modules to load is that every module must have a source
213       file.  The only exception to the rule is modules that come from
214       a package, including the <literal>Prelude</literal> and standard
215       libraries such as <literal>IO</literal> and
216       <literal>Complex</literal>.  If you attempt to load a module for
217       which GHCi can't find a source file, even if there are object
218       and interface files for the module, you'll get an error
219       message.</para>
220     </sect2>
221
222     <sect2>
223       <title>Making changes and recompilation</title>
224       <indexterm><primary><literal>:reload</literal></primary></indexterm>
225
226       <para>If you make some changes to the source code and want GHCi
227       to recompile the program, give the <literal>:reload</literal>
228       command.  The program will be recompiled as necessary, with GHCi
229       doing its best to avoid actually recompiling modules if their
230       external dependencies haven't changed.  This is the same
231       mechanism we use to avoid re-compiling modules in the batch
232       compilation setting (see <xref linkend="recomp"/>).</para>
233     </sect2>
234   </sect1>
235
236   <sect1 id="ghci-compiled">
237     <title>Loading compiled code</title>
238     <indexterm><primary>compiled code</primary><secondary>in GHCi</secondary></indexterm>
239
240     <para>When you load a Haskell source module into GHCi, it is
241     normally converted to byte-code and run using the interpreter.
242     However, interpreted code can also run alongside compiled code in
243     GHCi; indeed, normally when GHCi starts, it loads up a compiled
244     copy of the <literal>base</literal> package, which contains the
245     <literal>Prelude</literal>.</para>
246
247     <para>Why should we want to run compiled code?  Well, compiled
248     code is roughly 10x faster than interpreted code, but takes about
249     2x longer to produce (perhaps longer if optimisation is on).  So
250     it pays to compile the parts of a program that aren't changing
251     very often, and use the interpreter for the code being actively
252     developed.</para>
253
254     <para>When loading up source files with <literal>:load</literal>,
255     GHCi looks for any corresponding compiled object files, and will
256     use one in preference to interpreting the source if possible.  For
257     example, suppose we have a 4-module program consisting of modules
258     A, B, C, and D.  Modules B and C both import D only,
259     and A imports both B &amp; C:</para>
260 <screen>
261       A
262      / \
263     B   C
264      \ /
265       D
266 </screen>
267     <para>We can compile D, then load the whole program, like this:</para>
268 <screen>
269 Prelude> :! ghc -c D.hs
270 Prelude> :load A
271 Skipping  D                ( D.hs, D.o )
272 Compiling C                ( C.hs, interpreted )
273 Compiling B                ( B.hs, interpreted )
274 Compiling A                ( A.hs, interpreted )
275 Ok, modules loaded: A, B, C, D.
276 *Main>
277 </screen>
278
279     <para>In the messages from the compiler, we see that it skipped D,
280     and used the object file <filename>D.o</filename>.  The message
281     <literal>Skipping</literal> <replaceable>module</replaceable>
282     indicates that compilation for <replaceable>module</replaceable>
283     isn't necessary, because the source and everything it depends on
284     is unchanged since the last compilation.</para>
285
286     <para>At any time you can use the command 
287     <literal>:show modules</literal>
288     to get a list of the modules currently loaded
289     into GHCi:</para>
290
291 <screen>
292 *Main> :show modules
293 D                ( D.hs, D.o )
294 C                ( C.hs, interpreted )
295 B                ( B.hs, interpreted )
296 A                ( A.hs, interpreted )
297 *Main></screen>
298
299     <para>If we now modify the source of D (or pretend to: using Unix
300     command <literal>touch</literal> on the source file is handy for
301     this), the compiler will no longer be able to use the object file,
302     because it might be out of date:</para>
303
304 <screen>
305 *Main> :! touch D.hs
306 *Main> :reload
307 Compiling D                ( D.hs, interpreted )
308 Skipping  C                ( C.hs, interpreted )
309 Skipping  B                ( B.hs, interpreted )
310 Skipping  A                ( A.hs, interpreted )
311 Ok, modules loaded: A, B, C, D.
312 *Main> 
313 </screen>
314
315     <para>Note that module D was compiled, but in this instance
316     because its source hadn't really changed, its interface remained
317     the same, and the recompilation checker determined that A, B and C
318     didn't need to be recompiled.</para>
319
320     <para>So let's try compiling one of the other modules:</para>
321
322 <screen>
323 *Main> :! ghc -c C.hs
324 *Main> :load A
325 Compiling D                ( D.hs, interpreted )
326 Compiling C                ( C.hs, interpreted )
327 Compiling B                ( B.hs, interpreted )
328 Compiling A                ( A.hs, interpreted )
329 Ok, modules loaded: A, B, C, D.
330 </screen>
331
332     <para>We didn't get the compiled version of C!  What happened?
333     Well, in GHCi a compiled module may only depend on other compiled
334     modules, and in this case C depends on D, which doesn't have an
335     object file, so GHCi also rejected C's object file.  Ok, so let's
336     also compile D:</para>
337
338 <screen>
339 *Main> :! ghc -c D.hs
340 *Main> :reload
341 Ok, modules loaded: A, B, C, D.
342 </screen>
343
344     <para>Nothing happened!  Here's another lesson: newly compiled
345     modules aren't picked up by <literal>:reload</literal>, only
346     <literal>:load</literal>:</para>
347
348 <screen>
349 *Main> :load A
350 Skipping  D                ( D.hs, D.o )
351 Skipping  C                ( C.hs, C.o )
352 Compiling B                ( B.hs, interpreted )
353 Compiling A                ( A.hs, interpreted )
354 Ok, modules loaded: A, B, C, D.
355 </screen>
356
357     <para>HINT: since GHCi will only use a compiled object file if it
358     can be sure that the compiled version is up-to-date, a good technique
359     when working on a large program is to occasionally run
360     <literal>ghc &ndash;&ndash;make</literal> to compile the whole project (say
361     before you go for lunch :-), then continue working in the
362     interpreter.  As you modify code, the new modules will be
363     interpreted, but the rest of the project will remain
364     compiled.</para>
365
366   </sect1>
367
368   <sect1 id="interactive-evaluation">
369     <title>Interactive evaluation at the prompt</title>
370
371     <para>When you type an expression at the prompt, GHCi immediately
372     evaluates and prints the result:
373 <screen>
374 Prelude> reverse "hello"
375 "olleh"
376 Prelude> 5+5
377 10
378 </screen>
379 </para>
380
381 <sect2><title>I/O actions at the prompt</title>
382
383 <para>GHCi does more than simple expression evaluation at the prompt.
384 If you type something of type <literal>IO a</literal> for some
385     <literal>a</literal>, then GHCi <emphasis>executes</emphasis> it
386     as an IO-computation.
387 <screen>
388 Prelude> "hello"
389 "hello"
390 Prelude> putStrLn "hello"
391 hello
392 </screen>
393 Furthermore, GHCi will print the result of the I/O action if (and only
394 if):
395 <itemizedlist>
396   <listitem><para>The result type is an instance of <literal>Show</literal>.</para></listitem>
397   <listitem><para>The result type is not
398   <literal>()</literal>.</para></listitem>
399 </itemizedlist>
400 For example, remembering that <literal>putStrLn :: String -> IO ()</literal>:
401 <screen>
402 Prelude> putStrLn "hello"
403 hello
404 Prelude> do { putStrLn "hello"; return "yes" }
405 hello
406 "yes"
407 </screen>
408 </para></sect2>
409
410     <sect2 id="ghci-stmts">
411       <title>Using <literal>do-</literal>notation at the prompt</title>
412       <indexterm><primary>do-notation</primary><secondary>in GHCi</secondary></indexterm>
413       <indexterm><primary>statements</primary><secondary>in GHCi</secondary></indexterm>
414       
415       <para>GHCi actually accepts <firstterm>statements</firstterm>
416       rather than just expressions at the prompt.  This means you can
417       bind values and functions to names, and use them in future
418       expressions or statements.</para>
419
420       <para>The syntax of a statement accepted at the GHCi prompt is
421       exactly the same as the syntax of a statement in a Haskell
422       <literal>do</literal> expression.  However, there's no monad
423       overloading here: statements typed at the prompt must be in the
424       <literal>IO</literal> monad.
425 <screen>
426 Prelude> x &lt;- return 42
427 42
428 Prelude> print x
429 42
430 Prelude>
431 </screen>
432       The statement <literal>x &lt;- return 42</literal> means
433       &ldquo;execute <literal>return 42</literal> in the
434       <literal>IO</literal> monad, and bind the result to
435       <literal>x</literal>&rdquo;.  We can then use
436       <literal>x</literal> in future statements, for example to print
437       it as we did above.</para>
438
439       <para>GHCi will print the result of a statement if and only if: 
440         <itemizedlist>
441           <listitem>
442             <para>The statement is not a binding, or it is a monadic binding 
443               (<literal>p &lt;- e</literal>) that binds exactly one
444               variable.</para>
445           </listitem>
446           <listitem>
447             <para>The variable's type is not polymorphic, is not
448               <literal>()</literal>, and is an instance of
449               <literal>Show</literal></para>
450           </listitem>
451         </itemizedlist>
452       The automatic printing of binding results can be supressed with
453       <option>:set -fno-print-bind-result</option> (this does not
454       supress printing the result of non-binding statements).
455       <indexterm><primary><option>-fno-print-bind-result</option></primary></indexterm><indexterm><primary><option>-fprint-bind-result</option></primary></indexterm>.
456       You might want to do this to prevent the result of binding
457       statements from being fully evaluated by the act of printing
458       them, for example.</para>
459
460       <para>Of course, you can also bind normal non-IO expressions
461       using the <literal>let</literal>-statement:</para>
462 <screen>
463 Prelude> let x = 42
464 Prelude> x
465 42
466 Prelude>
467 </screen>
468       <para>Another important difference between the two types of binding
469       is that the monadic bind (<literal>p &lt;- e</literal>) is
470       <emphasis>strict</emphasis> (it evaluates <literal>e</literal>),
471       whereas with the <literal>let</literal> form, the expression
472       isn't evaluated immediately:</para>
473 <screen>
474 Prelude> let x = error "help!"
475 Prelude> print x
476 *** Exception: help!
477 Prelude>
478 </screen>
479
480       <para>Note that <literal>let</literal> bindings do not automatically
481         print the value bound, unlike monadic bindings.</para>
482
483       <para>Any exceptions raised during the evaluation or execution
484       of the statement are caught and printed by the GHCi command line
485       interface (for more information on exceptions, see the module
486       <literal>Control.Exception</literal> in the libraries
487       documentation).</para>
488
489       <para>Every new binding shadows any existing bindings of the
490       same name, including entities that are in scope in the current
491       module context.</para>
492
493       <para>WARNING: temporary bindings introduced at the prompt only
494       last until the next <literal>:load</literal> or
495       <literal>:reload</literal> command, at which time they will be
496       simply lost.  However, they do survive a change of context with
497       <literal>:module</literal>: the temporary bindings just move to
498       the new location.</para>
499
500       <para>HINT: To get a list of the bindings currently in scope, use the
501       <literal>:show bindings</literal> command:</para>
502
503 <screen>
504 Prelude> :show bindings
505 x :: Int
506 Prelude></screen>
507
508       <para>HINT: if you turn on the <literal>+t</literal> option,
509       GHCi will show the type of each variable bound by a statement.
510       For example:</para>
511       <indexterm><primary><literal>+t</literal></primary></indexterm>
512 <screen>
513 Prelude> :set +t
514 Prelude> let (x:xs) = [1..]
515 x :: Integer
516 xs :: [Integer]
517 </screen>
518
519     </sect2>
520
521     <sect2 id="ghci-scope">
522       <title>What's really in scope at the prompt?</title> 
523
524       <para>When you type an expression at the prompt, what
525       identifiers and types are in scope?  GHCi provides a flexible
526       way to control exactly how the context for an expression is
527       constructed.  Let's start with the simple cases; when you start
528       GHCi the prompt looks like this:</para>
529
530 <screen>Prelude></screen>
531
532       <para>Which indicates that everything from the module
533       <literal>Prelude</literal> is currently in scope.  If we now
534       load a file into GHCi, the prompt will change:</para>
535
536 <screen>
537 Prelude> :load Main.hs
538 Compiling Main             ( Main.hs, interpreted )
539 *Main>
540 </screen>
541
542       <para>The new prompt is <literal>*Main</literal>, which
543       indicates that we are typing expressions in the context of the
544       top-level of the <literal>Main</literal> module.  Everything
545       that is in scope at the top-level in the module
546       <literal>Main</literal> we just loaded is also in scope at the
547       prompt (probably including <literal>Prelude</literal>, as long
548       as <literal>Main</literal> doesn't explicitly hide it).</para>
549
550       <para>The syntax
551       <literal>*<replaceable>module</replaceable></literal> indicates
552       that it is the full top-level scope of
553       <replaceable>module</replaceable> that is contributing to the
554       scope for expressions typed at the prompt.  Without the
555       <literal>*</literal>, just the exports of the module are
556       visible.</para>
557
558       <para>We're not limited to a single module: GHCi can combine
559       scopes from multiple modules, in any mixture of
560       <literal>*</literal> and non-<literal>*</literal> forms.  GHCi
561       combines the scopes from all of these modules to form the scope
562       that is in effect at the prompt.  For technical reasons, GHCi
563       can only support the <literal>*</literal>-form for modules which
564       are interpreted, so compiled modules and package modules can
565       only contribute their exports to the current scope.</para>
566
567       <para>The scope is manipulated using the
568       <literal>:module</literal> command.  For example, if the current
569       scope is <literal>Prelude</literal>, then we can bring into
570       scope the exports from the module <literal>IO</literal> like
571       so:</para>
572
573 <screen>
574 Prelude> :module +IO
575 Prelude IO> hPutStrLn stdout "hello\n"
576 hello
577 Prelude IO>
578 </screen>
579
580       <para>(Note: <literal>:module</literal> can be shortened to
581       <literal>:m</literal>). The full syntax of the
582       <literal>:module</literal> command is:</para>
583
584 <screen>
585 :module <optional>+|-</optional> <optional>*</optional><replaceable>mod<subscript>1</subscript></replaceable> ... <optional>*</optional><replaceable>mod<subscript>n</subscript></replaceable>
586 </screen>
587
588       <para>Using the <literal>+</literal> form of the
589       <literal>module</literal> commands adds modules to the current
590       scope, and <literal>-</literal> removes them.  Without either
591       <literal>+</literal> or <literal>-</literal>, the current scope
592       is replaced by the set of modules specified.  Note that if you
593       use this form and leave out <literal>Prelude</literal>, GHCi
594       will assume that you really wanted the
595       <literal>Prelude</literal> and add it in for you (if you don't
596       want the <literal>Prelude</literal>, then ask to remove it with
597       <literal>:m -Prelude</literal>).</para>
598
599       <para>The scope is automatically set after a
600       <literal>:load</literal> command, to the most recently loaded
601       "target" module, in a <literal>*</literal>-form if possible.
602       For example, if you say <literal>:load foo.hs bar.hs</literal>
603       and <filename>bar.hs</filename> contains module
604       <literal>Bar</literal>, then the scope will be set to
605       <literal>*Bar</literal> if <literal>Bar</literal> is
606       interpreted, or if <literal>Bar</literal> is compiled it will be
607       set to <literal>Prelude Bar</literal> (GHCi automatically adds
608       <literal>Prelude</literal> if it isn't present and there aren't
609       any <literal>*</literal>-form modules).</para>
610
611       <para>With multiple modules in scope, especially multiple
612       <literal>*</literal>-form modules, it is likely that name
613       clashes will occur.  Haskell specifies that name clashes are
614       only reported when an ambiguous identifier is used, and GHCi
615       behaves in the same way for expressions typed at the
616       prompt.</para>
617
618       <para>
619         Hint: GHCi will tab-complete names that are in scope; for
620         example, if you run GHCi and type <literal>J&lt;tab&gt;</literal>
621         then GHCi will expand it to <literal>Just </literal>.
622       </para>
623
624       <sect3>
625         <title>Qualified names</title>
626
627         <para>To make life slightly easier, the GHCi prompt also
628         behaves as if there is an implicit <literal>import
629         qualified</literal> declaration for every module in every
630         package, and every module currently loaded into GHCi.</para>
631       </sect3>
632
633       <sect3>
634         <title>The <literal>:main</literal> command</title>
635
636         <para>
637           When a program is compiled and executed, it can use the
638           <literal>getArgs</literal> function to access the
639           command-line arguments.
640           However, we cannot simply pass the arguments to the
641           <literal>main</literal> function while we are testing in ghci,
642           as the <literal>main</literal> function doesn't take its
643           directly.
644         </para>
645
646         <para>
647           Instead, we can use the <literal>:main</literal> command.
648           This runs whatever <literal>main</literal> is in scope, with
649           any arguments being treated the same as command-line arguments,
650           e.g.:
651         </para>
652
653 <screen>
654 Prelude> let main = System.Environment.getArgs >>= print
655 Prelude> :main foo bar
656 ["foo","bar"]
657 </screen>
658
659       </sect3>
660     </sect2>
661   
662
663     <sect2>
664       <title>The <literal>it</literal> variable</title>
665       <indexterm><primary><literal>it</literal></primary>
666       </indexterm>
667       
668       <para>Whenever an expression (or a non-binding statement, to be
669       precise) is typed at the prompt, GHCi implicitly binds its value
670       to the variable <literal>it</literal>.  For example:</para>
671 <screen>
672 Prelude> 1+2
673 3
674 Prelude> it * 2
675 6
676 </screen>
677     <para>What actually happens is that GHCi typechecks the
678     expression, and if it doesn't have an <literal>IO</literal> type,
679     then it transforms it as follows: an expression
680     <replaceable>e</replaceable> turns into 
681 <screen>
682 let it = <replaceable>e</replaceable>;
683 print it
684 </screen>
685     which is then run as an IO-action.</para>
686
687     <para>Hence, the original expression must have a type which is an
688     instance of the <literal>Show</literal> class, or GHCi will
689     complain:</para>
690
691 <screen>
692 Prelude&gt; id
693
694 &lt;interactive&gt;:1:0:
695     No instance for (Show (a -&gt; a))
696       arising from use of `print' at &lt;interactive&gt;:1:0-1
697     Possible fix: add an instance declaration for (Show (a -> a))
698     In the expression: print it
699     In a 'do' expression: print it
700 </screen>
701
702     <para>The error message contains some clues as to the
703     transformation happening internally.</para>
704
705       <para>If the expression was instead of type <literal>IO a</literal> for
706       some <literal>a</literal>, then <literal>it</literal> will be
707       bound to the result of the <literal>IO</literal> computation,
708       which is of type <literal>a</literal>.  eg.:</para>
709 <screen>
710 Prelude> Time.getClockTime
711 Wed Mar 14 12:23:13 GMT 2001
712 Prelude> print it
713 Wed Mar 14 12:23:13 GMT 2001
714 </screen>
715
716       <para>The corresponding translation for an IO-typed
717       <replaceable>e</replaceable> is
718 <screen>
719 it &lt;- <replaceable>e</replaceable>
720 </screen>
721       </para>
722
723       <para>Note that <literal>it</literal> is shadowed by the new
724       value each time you evaluate a new expression, and the old value
725       of <literal>it</literal> is lost.</para>
726
727     </sect2>
728
729     <sect2 id="extended-default-rules">
730       <title>Type defaulting in GHCi</title>
731     <indexterm><primary>Type default</primary></indexterm>
732     <indexterm><primary><literal>Show</literal> class</primary></indexterm>
733       <para>
734       Consider this GHCi session:
735 <programlisting>
736   ghci> reverse []
737 </programlisting>
738       What should GHCi do?  Strictly speaking, the program is ambiguous.  <literal>show (reverse [])</literal>
739       (which is what GHCi computes here) has type <literal>Show a => a</literal> and how that displays depends 
740       on the type <literal>a</literal>.  For example:
741 <programlisting>
742   ghci> (reverse []) :: String
743   ""
744   ghci> (reverse []) :: [Int]
745   []
746 </programlisting>
747     However, it is tiresome for the user to have to specify the type, so GHCi extends Haskell's type-defaulting
748     rules (Section 4.3.4 of the Haskell 98 Report (Revised)) as follows.  The
749     standard rules take each group of constraints <literal>(C1 a, C2 a, ..., Cn
750     a)</literal> for each type variable <literal>a</literal>, and defaults the
751     type variable if 
752     <orderedlist>
753         <listitem>
754             <para>
755                 The type variable <literal>a</literal> appears in no
756                 other constraints
757             </para>
758         </listitem>
759         <listitem>
760             <para>
761                 All the classes <literal>Ci</literal> are standard.
762             </para>
763         </listitem>
764         <listitem>
765             <para>
766                 At least one of the classes <literal>Ci</literal> is
767                 numeric.
768             </para>
769         </listitem>
770     </orderedlist>
771     At the GHCi prompt, or with GHC if the
772     <literal>-fextended-default-rules</literal> flag is given,
773     the following additional differences apply:
774     <itemizedlist>
775         <listitem>
776             <para>
777                 Rule 2 above is relaxed thus:
778                 <emphasis>All</emphasis> of the classes
779                 <literal>Ci</literal> are single-parameter type classes.
780             </para>
781         </listitem>
782         <listitem>
783             <para>
784                 Rule 3 above is relaxed this:
785                 At least one of the classes <literal>Ci</literal> is
786                 numeric, <emphasis>or is <literal>Show</literal>,
787                 <literal>Eq</literal>, or
788                 <literal>Ord</literal></emphasis>.
789             </para>
790         </listitem>
791         <listitem>
792             <para>
793                 The unit type <literal>()</literal> is added to the
794                 start of the standard list of types which are tried when
795                 doing type defaulting.
796             </para>
797         </listitem>
798     </itemizedlist>
799     The last point means that, for example, this program:
800 <programlisting>
801 main :: IO ()
802 main = print def
803
804 instance Num ()
805
806 def :: (Num a, Enum a) => a
807 def = toEnum 0
808 </programlisting>
809     prints <literal>()</literal> rather than <literal>0</literal> as the
810     type is defaulted to <literal>()</literal> rather than
811     <literal>Integer</literal>.
812    </para>
813    <para>
814     The motivation for the change is that it means <literal>IO a</literal>
815     actions default to <literal>IO ()</literal>, which in turn means that
816     ghci won't try to print a result when running them. This is
817     particularly important for <literal>printf</literal>, which has an
818     instance that returns <literal>IO a</literal>.
819     However, it is only able to return
820     <literal>undefined</literal>
821     (the reason for the instance having this type is to not require
822     extensions to the class system), so if the type defaults to
823     <literal>Integer</literal> then ghci gives an error when running a
824     printf.
825    </para>
826     </sect2>
827   </sect1>
828
829   <sect1 id="ghci-debugger">
830     <title>The GHCi Debugger</title>
831     <indexterm><primary>debugger</primary><secondary>in GHCi</secondary>
832     </indexterm>
833
834     <para>GHCi contains a simple imperative-style debugger in which you can
835       stop a running computation in order to examine the values of
836       variables.  The debugger is integrated into GHCi, and is turned on by
837       default: no flags are required to enable the debugging facilities.  There
838       is one major restriction: breakpoints and single-stepping are only
839       available in <emphasis>interpreted</emphasis> modules; compiled code is
840       invisible to the debugger.</para>
841
842     <para>The debugger provides the following:
843     <itemizedlist>
844         <listitem>
845           <para>The abilty to set a <firstterm>breakpoint</firstterm> on a
846             function definition or expression in the program.  When the function
847             is called, or the expression evaluated, GHCi suspends 
848             execution and returns to the prompt, where you can inspect the
849             values of local variables before continuing with the
850             execution.</para>
851         </listitem>
852         <listitem>
853           <para>Execution can be <firstterm>single-stepped</firstterm>: the
854             evaluator will suspend execution approximately after every
855             reduction, allowing local variables to be inspected.  This is
856             equivalent to setting a breakpoint at every point in the
857             program.</para>
858         </listitem>
859         <listitem>
860           <para>Execution can take place in <firstterm>tracing
861               mode</firstterm>, in which the evaluator remembers each
862             evaluation step as it happens, but doesn't suspend execution until
863             an actual breakpoint is reached.  When this happens, the history of
864             evaluation steps can be inspected.</para>
865         </listitem>
866         <listitem>
867           <para>Exceptions (e.g. pattern matching failure and
868             <literal>error</literal>) can be treated as breakpoints, to help
869             locate the source of an exception in the program.</para>
870         </listitem>
871       </itemizedlist>
872     </para>
873       
874     <para>There is currently no support for obtaining a &ldquo;stack
875       trace&rdquo;, but the tracing and history features provide a useful
876       second-best, which will often be enough to establish the context of an
877       error.</para>
878       
879     <sect2 id="breakpoints">
880       <title>Breakpoints and inspecting variables</title>
881       
882       <para>Let's use quicksort as a running example.  Here's the code:</para>
883
884 <programlisting>
885 qsort [] = [] 
886 qsort (a:as) = qsort left ++ [a] ++ qsort right
887   where (left,right) = (filter (&lt;=a) as, filter (&gt;a) as)
888
889 main = print (qsort [8, 4, 0, 3, 1, 23, 11, 18])
890 </programlisting>
891
892       <para>First, load the module into GHCi:</para>
893
894 <screen>
895 Prelude> :l qsort.hs
896 [1 of 1] Compiling Main             ( qsort.hs, interpreted )
897 Ok, modules loaded: Main.
898 *Main>
899       </screen>       
900
901       <para>Now, let's set a breakpoint on the right-hand-side of the second
902         equation of qsort:</para>
903
904 <programlisting>
905 *Main> :break 2
906 Breakpoint 0 activated at qsort.hs:2:15-46
907 *Main>
908 </programlisting>
909       
910       <para>The command <literal>:break 2</literal> sets a breakpoint on line
911         2 of the most recently-loaded module, in this case
912         <literal>qsort.hs</literal>.   Specifically, it picks the
913         leftmost complete subexpression on that line on which to set the
914         breakpoint, which in this case is the expression 
915         <literal>(qsort left ++ [a] ++ qsort right)</literal>.</para>
916
917       <para>Now, we run the program:</para>
918
919 <programlisting>
920 *Main> main
921 Stopped at qsort.hs:2:15-46
922 _result :: [a]
923 a :: a
924 left :: [a]
925 right :: [a]
926 [qsort.hs:2:15-46] *Main>
927 </programlisting>
928
929       <para>Execution has stopped at the breakpoint.  The prompt has changed to
930         indicate that we are currently stopped at a breakpoint, and the location:
931         <literal>[qsort.hs:2:15-46]</literal>.  To further clarify the
932         location, we can use the <literal>:list</literal> command:</para>
933
934 <programlisting>
935 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :list 
936 1  qsort [] = [] 
937 2  qsort (a:as) = qsort left ++ [a] ++ qsort right
938 3    where (left,right) = (filter (&lt;=a) as, filter (&gt;a) as)
939 </programlisting>
940
941       <para>The <literal>:list</literal> command lists the source code around
942         the current breakpoint.  If your output device supports it, then GHCi
943         will highlight the active subexpression in bold.</para>
944
945       <para>GHCi has provided bindings for the free variables<footnote><para>We
946             originally provided bindings for all variables in scope, rather
947             than just
948             the free variables of the expression, but found that this affected
949             performance considerably, hence the current restriction to just the
950             free variables.</para>
951         </footnote> of the expression
952         on which the
953         breakpoint was placed (<literal>a</literal>, <literal>left</literal>,
954         <literal>right</literal>), and additionally a binding for the result of
955         the expression (<literal>_result</literal>).  These variables are just
956         like other variables that you might define in GHCi; you
957         can use them in expressions that you type at the prompt, you can ask
958         for their types with <literal>:type</literal>, and so on.  There is one
959         important difference though: these variables may only have partial
960         types.  For example, if we try to display the value of
961         <literal>left</literal>:</para>
962
963 <screen>
964 [qsort.hs:2:15-46] *Main> left
965
966 &lt;interactive&gt;:1:0:
967     Ambiguous type variable `a' in the constraint:
968       `Show a' arising from a use of `print' at &lt;interactive&gt;:1:0-3
969     Cannot resolve unknown runtime types: a
970     Use :print or :force to determine these types
971 </screen>
972
973       <para>This is because <literal>qsort</literal> is a polymorphic function,
974         and because GHCi does not carry type information at runtime, it cannot
975         determine the runtime types of free variables that involve type
976         variables.  Hence, when you ask to display <literal>left</literal> at
977         the prompt, GHCi can't figure out which instance of
978         <literal>Show</literal> to use, so it emits the type error above.</para>
979
980       <para>Fortunately, the debugger includes a generic printing command,
981         <literal>:print</literal>, which can inspect the actual runtime value of a
982         variable and attempt to reconstruct its type.  If we try it on
983         <literal>left</literal>:</para>
984
985 <screen>
986 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :print left
987 left = (_t1::[a])
988 </screen>
989
990       <para>This isn't particularly enlightening.  What happened is that
991         <literal>left</literal> is bound to an unevaluated computation (a
992         suspension, or <firstterm>thunk</firstterm>), and
993         <literal>:print</literal> does not force any evaluation.  The idea is
994         that <literal>:print</literal> can be used to inspect values at a
995         breakpoint without any unfortunate side effects.  It won't force any
996         evaluation, which could cause the program to give a different answer
997         than it would normally, and hence it won't cause any exceptions to be
998         raised, infinite loops, or further breakpoints to be triggered (see
999         <xref linkend="nested-breakpoints" />).
1000         Rather than forcing thunks, <literal>:print</literal>
1001         binds each thunk to a fresh variable beginning with an
1002         underscore, in this case
1003         <literal>_t1</literal>.</para>
1004
1005       <para>If we aren't concerned about preserving the evaluatedness of a
1006         variable, we can use <literal>:force</literal> instead of
1007         <literal>:print</literal>.  The <literal>:force</literal> command
1008         behaves exactly like <literal>:print</literal>, except that it forces
1009         the evaluation of any thunks it encounters:</para>
1010
1011 <screen>
1012 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :force left
1013 left = [4,0,3,1]
1014 </screen>
1015
1016       <para>Now, since <literal>:force</literal> has inspected the runtime
1017         value of <literal>left</literal>, it has reconstructed its type.  We
1018         can see the results of this type reconstruction:</para>
1019
1020 <screen>
1021 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :show bindings
1022 _result :: [Integer]
1023 a :: Integer
1024 left :: [Integer]
1025 right :: [Integer]
1026 _t1 :: [Integer]
1027 </screen>
1028
1029       <para>Not only do we now know the type of <literal>left</literal>, but
1030         all the other partial types have also been resolved.  So we can ask
1031         for the value of <literal>a</literal>, for example:</para>
1032
1033 <screen>
1034 [qsort.hs:2:15-46] *Main> a
1035 8
1036 </screen>
1037       
1038       <para>You might find it useful to use Haskell's
1039         <literal>seq</literal> function to evaluate individual thunks rather
1040         than evaluating the whole expression with <literal>:force</literal>.
1041         For example:</para>
1042
1043 <screen>
1044 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :print right
1045 right = (_t1::[Integer])
1046 [qsort.hs:2:15-46] *Main> seq _t1 ()
1047 ()
1048 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :print right
1049 right = 23 : (_t2::[Integer])
1050 </screen>
1051
1052       <para>We evaluated only the <literal>_t1</literal> thunk, revealing the
1053         head of the list, and the tail is another thunk now bound to
1054         <literal>_t2</literal>.  The <literal>seq</literal> function is a
1055         little inconvenient to use here, so you might want to use
1056         <literal>:def</literal> to make a nicer interface (left as an exercise
1057         for the reader!).</para>
1058
1059       <para>Finally, we can continue the current execution:</para>
1060
1061 <screen>
1062 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :continue
1063 Stopped at qsort.hs:2:15-46
1064 _result :: [a]
1065 a :: a
1066 left :: [a]
1067 right :: [a]
1068 [qsort.hs:2:15-46] *Main> 
1069 </screen>
1070
1071       <para>The execution continued at the point it previously stopped, and has
1072         now stopped at the breakpoint for a second time.</para>
1073
1074       <sect3 id="setting-breakpoings">
1075         <title>Setting breakpoints</title>
1076
1077         <para>Breakpoints can be set in various ways.  Perhaps the easiest way to
1078           set a breakpoint is to name a top-level function:</para>
1079
1080 <screen>
1081    :break <replaceable>identifier</replaceable>
1082 </screen>
1083
1084       <para>Where <replaceable>identifier</replaceable> names any top-level
1085         function in an interpreted module currently loaded into GHCi (qualified
1086         names may be used).  The breakpoint will be set on the body of the
1087         function, when it is fully applied but before any pattern matching has
1088         taken place.</para>
1089
1090       <para>Breakpoints can also be set by line (and optionally column)
1091         number:</para>
1092
1093 <screen>
1094    :break <replaceable>line</replaceable>
1095    :break <replaceable>line</replaceable> <replaceable>column</replaceable>
1096    :break <replaceable>module</replaceable> <replaceable>line</replaceable>
1097    :break <replaceable>module</replaceable> <replaceable>line</replaceable> <replaceable>column</replaceable> 
1098 </screen>
1099
1100       <para>When a breakpoint is set on a particular line, GHCi sets the
1101         breakpoint on the
1102         leftmost subexpression that begins and ends on that line.  If two
1103         complete subexpressions start at the same 
1104         column, the longest one is picked.  If there is no complete
1105         subexpression on the line, then the leftmost expression starting on
1106         the line is picked, and failing that the rightmost expression that
1107         partially or completely covers the line.</para>
1108
1109       <para>When a breakpoint is set on a particular line and column, GHCi
1110         picks the smallest subexpression that encloses that location on which
1111         to set the breakpoint.  Note: GHC considers the TAB character to have a
1112         width of 1, wherever it occurs; in other words it counts
1113           characters, rather than columns.  This matches what some editors do,
1114           and doesn't match others.  The best advice is to avoid tab
1115           characters in your source code altogether (see
1116           <option>-fwarn-tabs</option> in <xref linkend="options-sanity"
1117             />).</para> 
1118
1119       <para>If the module is omitted, then the most recently-loaded module is
1120         used.</para>
1121
1122       <para>Not all subexpressions are potential breakpoint locations.  Single
1123         variables are typically not considered to be breakpoint locations
1124         (unless the variable is the right-hand-side of a function definition,
1125         lambda, or case alternative).  The rule of thumb is that all redexes
1126         are breakpoint locations, together with the bodies of functions,
1127         lambdas, case alternatives and binding statements.  There is normally
1128         no breakpoint on a let expression, but there will always be a
1129         breakpoint on its body, because we are usually interested in inspecting
1130         the values of the variables bound by the let.</para>
1131
1132       </sect3>
1133       <sect3>
1134         <title>Listing and deleting breakpoints</title>
1135
1136         <para>The list of breakpoints currently enabled can be displayed using
1137           <literal>:show&nbsp;breaks</literal></para>:
1138 <screen>
1139 *Main> :show breaks
1140 [0] Main qsort.hs:1:11-12
1141 [1] Main qsort.hs:2:15-46
1142 </screen>
1143
1144         <para>To delete a breakpoint, use the <literal>:delete</literal>
1145           command with the number given in the output from <literal>:show&nbsp;breaks</literal>:</para>
1146
1147 <screen>
1148 *Main> :delete 0
1149 *Main> :show breaks
1150 [1] Main qsort.hs:2:15-46
1151 </screen>        
1152
1153         <para>To delete all breakpoints at once, use <literal>:delete *</literal>.</para>
1154
1155     </sect3>
1156     </sect2>
1157
1158     <sect2 id="single-stepping">
1159       <title>Single-stepping</title>
1160
1161       <para>Single-stepping is a great way to visualise the execution of your
1162         program, and it is also a useful tool for identifying the source of a
1163         bug.  The concept is simple: single-stepping enables all the
1164         breakpoints in the program and executes until the next breakpoint is
1165         reached, at which point you can single-step again, or continue
1166         normally.  For example:</para>
1167
1168 <screen>
1169 *Main> :step main
1170 Stopped at qsort.hs:5:7-47
1171 _result :: IO ()
1172 </screen>
1173
1174       <para>The command <literal>:step
1175           <replaceable>expr</replaceable></literal> begins the evaluation of
1176         <replaceable>expr</replaceable> in single-stepping mode.  If
1177         <replaceable>expr</replaceable> is ommitted, then it single-steps from
1178         the current breakpoint.</para>
1179
1180       <para>The <literal>:list</literal> command is particularly useful when
1181         single-stepping, to see where you currently are:</para>
1182
1183 <screen>
1184 [qsort.hs:5:7-47] *Main> :list
1185 4  
1186 5  main = print (qsort [8, 4, 0, 3, 1, 23, 11, 18])
1187 6  
1188 [qsort.hs:5:7-47] *Main>
1189 </screen>
1190
1191       <para>In fact, GHCi provides a way to run a command when a breakpoint is
1192         hit, so we can make it automatically do
1193         <literal>:list</literal>:</para>
1194
1195 <screen>
1196 [qsort.hs:5:7-47] *Main> :set stop :list
1197 [qsort.hs:5:7-47] *Main> :step
1198 Stopped at qsort.hs:5:14-46
1199 _result :: [Integer]
1200 4  
1201 5  main = print (qsort [8, 4, 0, 3, 1, 23, 11, 18])
1202 6  
1203 [qsort.hs:5:14-46] *Main>
1204 </screen>
1205     </sect2>
1206
1207     <sect2 id="nested-breakpoints">
1208       <title>Nested breakpoints</title>
1209       <para>When GHCi is stopped at a breakpoint, and an expression entered at
1210         the prompt triggers a
1211         second breakpoint, the new breakpoint becomes the &ldquo;current&rdquo;
1212       one, and the old one is saved on a stack.  An arbitrary number of
1213         breakpoint contexts can be built up in this way.  For example:</para>
1214
1215 <screen>
1216 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :st qsort [1,3]
1217 Stopped at qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1218 _result :: [a]
1219 ... [qsort.hs:(1,0)-(3,55)] *Main>
1220 </screen>
1221
1222       <para>While stopped at the breakpoint on line 2 that we set earlier, we
1223         started a new evaluation with <literal>:step qsort [1,3]</literal>.
1224         This new evaluation stopped after one step (at the definition of
1225         <literal>qsort</literal>).  The prompt has changed, now prefixed with
1226         <literal>...</literal>, to indicate that there are saved breakpoints
1227         beyond the current one.  To see the stack of contexts, use
1228         <literal>:show context</literal>:</para>
1229
1230 <screen>
1231 ... [qsort.hs:(1,0)-(3,55)] *Main> :show context
1232 --> main
1233   Stopped at qsort.hs:2:15-46
1234 --> qsort [1,3]
1235   Stopped at qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1236 ... [qsort.hs:(1,0)-(3,55)] *Main>
1237 </screen>
1238
1239         <para>To abandon the current evaluation, use
1240         <literal>:abandon</literal>:</para>
1241
1242 <screen>
1243 ... [qsort.hs:(1,0)-(3,55)] *Main> :abandon
1244 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :abandon
1245 *Main>
1246 </screen>
1247     </sect2>
1248
1249     <sect2 id="ghci-debugger-result">
1250       <title>The <literal>_result</literal> variable</title>
1251       <para>When stopped at a breakpoint or single-step, GHCi binds the
1252         variable <literal>_result</literal> to the value of the currently
1253         active expression.  The value of <literal>_result</literal> is
1254         presumably not available yet, because we stopped its evaluation, but it
1255         can be forced: if the type is known and showable, then just entering
1256         <literal>_result</literal> at the prompt will show it.  However,
1257         there's one caveat to doing this: evaluating <literal>_result</literal>
1258         will be likely to trigger further breakpoints, starting with the
1259         breakpoint we are currently stopped at (if we stopped at a real
1260         breakpoint, rather than due to <literal>:step</literal>).  So it will
1261         probably be necessary to issue a <literal>:continue</literal>
1262         immediately when evaluating <literal>_result</literal>.  Alternatively,
1263         you can use <literal>:force</literal> which ignores breakpoints.</para>
1264     </sect2>
1265
1266     <sect2 id="tracing">
1267       <title>Tracing and history</title>
1268
1269       <para>A question that we often want to ask when debugging a program is
1270         &ldquo;how did I get here?&rdquo;.  Traditional imperative debuggers
1271         usually provide some kind of stack-tracing feature that lets you see
1272         the stack of active function calls (sometimes called the &ldquo;lexical
1273         call stack&rdquo;), describing a path through the code
1274         to the current location.  Unfortunately this is hard to provide in
1275         Haskell, because execution proceeds on a demand-driven basis, rather
1276         than a depth-first basis as in strict languages.  The
1277         &ldquo;stack&ldquo; in GHC's execution engine bears little
1278         resemblance to the lexical call stack.  Ideally GHCi would maintain a
1279         separate lexical call stack in addition to the dynamic call stack, and
1280         in fact this is exactly
1281         what our profiling system does (<xref linkend="profiling" />), and what
1282         some other Haskell debuggers do.  For the time being, however, GHCi
1283         doesn't maintain a lexical call stack (there are some technical
1284         challenges to be overcome).  Instead, we provide a way to backtrack from a
1285         breakpoint to previous evaluation steps: essentially this is like
1286         single-stepping backwards, and should in many cases provide enough
1287         information to answer the &ldquo;how did I get here?&rdquo;
1288         question.</para>
1289
1290       <para>To use tracing, evaluate an expression with the
1291         <literal>:trace</literal> command.  For example, if we set a breakpoint
1292         on the base case of <literal>qsort</literal>:</para>
1293
1294 <screen>
1295 *Main&gt; :list qsort
1296 1  qsort [] = [] 
1297 2  qsort (a:as) = qsort left ++ [a] ++ qsort right
1298 3    where (left,right) = (filter (&lt;=a) as, filter (&gt;a) as)
1299 4  
1300 *Main&gt; :b 1
1301 Breakpoint 1 activated at qsort.hs:1:11-12
1302 *Main&gt; 
1303 </screen>
1304
1305       <para>and then run a small <literal>qsort</literal> with
1306         tracing:</para>
1307
1308 <screen>
1309 *Main> :trace qsort [3,2,1]
1310 Stopped at qsort.hs:1:11-12
1311 _result :: [a]
1312 [qsort.hs:1:11-12] *Main>
1313 </screen>
1314
1315       <para>We can now inspect the history of evaluation steps:</para>
1316
1317 <screen>
1318 [qsort.hs:1:11-12] *Main> :hist
1319 -1  : qsort.hs:3:24-38
1320 -2  : qsort.hs:3:23-55
1321 -3  : qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1322 -4  : qsort.hs:2:15-24
1323 -5  : qsort.hs:2:15-46
1324 -6  : qsort.hs:3:24-38
1325 -7  : qsort.hs:3:23-55
1326 -8  : qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1327 -9  : qsort.hs:2:15-24
1328 -10 : qsort.hs:2:15-46
1329 -11 : qsort.hs:3:24-38
1330 -12 : qsort.hs:3:23-55
1331 -13 : qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1332 -14 : qsort.hs:2:15-24
1333 -15 : qsort.hs:2:15-46
1334 -16 : qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1335 &lt;end of history&gt;
1336 </screen>
1337
1338       <para>To examine one of the steps in the history, use
1339         <literal>:back</literal>:</para>
1340
1341 <screen>
1342 [qsort.hs:1:11-12] *Main> :back
1343 Logged breakpoint at qsort.hs:3:24-38
1344 _result :: [a]
1345 as :: [a]
1346 a :: a
1347 [-1: qsort.hs:3:24-38] *Main> 
1348 </screen>
1349
1350       <para>Note that the local variables at each step in the history have been
1351         preserved, and can be examined as usual.  Also note that the prompt has
1352         changed to indicate that we're currently examining the first step in
1353         the history: <literal>-1</literal>.  The command
1354         <literal>:forward</literal> can be used to traverse forward in the
1355         history.</para>
1356
1357       <para>The <literal>:trace</literal> command can be used with or without
1358         an expression.  When used without an expression, tracing begins from
1359         the current breakpoint, just like <literal>:step</literal>.</para>
1360
1361       <para>The history is only available when
1362         using <literal>:trace</literal>; the reason for this is we found that
1363         logging each breakpoint in the history cuts performance by a factor of
1364         2 or more.  GHCi remembers the last 50 steps in the history (perhaps in
1365         the future we'll make this configurable).</para>
1366     </sect2>
1367
1368     <sect2 id="ghci-debugger-exceptions">
1369       <title>Debugging exceptions</title>
1370       <para>Another common question that comes up when debugging is
1371         &ldquo;where did this exception come from?&rdquo;.  Exceptions such as
1372         those raised by <literal>error</literal> or <literal>head []</literal>
1373         have no context information attached to them.  Finding which
1374         particular call to <literal>head</literal> in your program resulted in
1375         the error can be a painstaking process, usually involving
1376         <literal>Debug.Trace.trace</literal>.</para>
1377
1378       <para>The GHCi debugger offers a way to hopefully shed some light on
1379         these errors quickly and without modifying or recompiling the source
1380         code.  One way would be to set a breakpoint on the location in the
1381         source code that throws the exception, and then use
1382         <literal>:trace</literal> and <literal>:history</literal> to establish
1383         the context.  However, <literal>head</literal> is in a library and
1384         we can't set a breakpoint on it directly.  For this reason, GHCi
1385         provides the flag <literal>-fbreak-on-exception</literal> which causes
1386         the evaluator to stop when an exception is thrown, just as it does when
1387         a breakpoint is hit.  This is only really useful in conjunction with
1388         <literal>:trace</literal>, in order to log the steps leading up to the
1389         exception.  For example:</para>
1390
1391 <screen>
1392 *Main> :set -fbreak-on-exception
1393 *Main> :trace qsort ("abc" ++ undefined)
1394 "Stopped at &lt;exception thrown&gt;
1395 _exception :: e
1396 [&lt;exception thrown&gt;] *Main&gt; :hist
1397 -1  : qsort.hs:3:24-38
1398 -2  : qsort.hs:3:23-55
1399 -3  : qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1400 -4  : qsort.hs:2:15-24
1401 -5  : qsort.hs:2:15-46
1402 -6  : qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1403 &lt;end of history&gt;
1404 [&lt;exception thrown&gt;] *Main&gt; :back
1405 Logged breakpoint at qsort.hs:3:24-38
1406 _result :: [a]
1407 as :: [a]
1408 a :: a
1409 [-1: qsort.hs:3:24-38] *Main&gt; :force as
1410 *** Exception: Prelude.undefined
1411 [-1: qsort.hs:3:24-38] *Main&gt; :print as
1412 as = 'b' : 'c' : (_t1::[Char])
1413 </screen>
1414
1415       <para>The exception itself is bound to a new variable,
1416         <literal>_exception</literal>.</para>
1417
1418       <para>Breaking on exceptions is particularly useful for finding out what
1419         your program was doing when it was in an infinite loop.  Just hit
1420         Control-C, and examine the history to find out what was going
1421         on.</para>
1422     </sect2>
1423
1424     <sect2><title>Example: inspecting functions</title>
1425       <para>
1426         It is possible to use the debugger to examine function values. 
1427         When we are at a breakpoint and a function is in scope, the debugger
1428         cannot show 
1429         you the source code for it; however, it is possible to get some 
1430         information by applying it to some arguments and  observing the result. 
1431       </para>
1432
1433       <para>
1434         The process is slightly complicated when the binding is polymorphic. 
1435         We show the process by means of an example.
1436         To keep things simple, we will use the well known <literal>map</literal> function:
1437 <programlisting>
1438 import Prelude hiding (map)
1439
1440 map :: (a->b) -> a -> b
1441 map f [] = []
1442 map f (x:xs) = f x : map f xs
1443 </programlisting>
1444       </para>
1445
1446       <para>
1447         We set a breakpoint on <literal>map</literal>, and call it.
1448 <screen>
1449 *Main> :break 5
1450 Breakpoint 0 activated at  map.hs:5:15-28
1451 *Main> map Just [1..5]
1452 Stopped at map.hs:(4,0)-(5,12)
1453 _result :: [b]
1454 x :: a
1455 f :: a -> b
1456 xs :: [a]
1457 </screen>
1458       GHCi tells us that, among other bindings, <literal>f</literal> is in scope. 
1459       However, its type is not fully known yet,  
1460       and thus it is not possible to apply it to any 
1461       arguments. Nevertheless, observe that the type of its first argument is the
1462       same as the type of <literal>x</literal>, and its result type is shared
1463         with <literal>_result</literal>.
1464       </para>
1465
1466       <para>
1467         As we demonstrated earlier (<xref linkend="breakpoints" />),  the
1468         debugger has some intelligence built-in to update the type of 
1469         <literal>f</literal> whenever the types of <literal>x</literal> or 
1470         <literal>_result</literal> are discovered.  So what we do in this
1471         scenario is
1472         force <literal>x</literal> a bit, in order to recover both its type 
1473       and the argument part of <literal>f</literal>.  
1474 <screen>
1475 *Main> seq x ()
1476 *Main> :print x
1477 x = 1
1478 </screen>
1479       </para>
1480       <para>
1481         We can check now that as expected, the type of <literal>x</literal>
1482         has been reconstructed, and with it the 
1483         type of <literal>f</literal> has been too:</para>
1484 <screen>
1485 *Main> :t x
1486 x :: Integer
1487 *Main> :t f
1488 f :: Integer -> b
1489 </screen>
1490       <para>
1491         From here, we can apply f to any argument of type Integer and observe
1492         the results. 
1493 <screen><![CDATA[
1494 *Main> let b = f 10
1495 *Main> :t b
1496 b :: b
1497 *Main> b
1498 <interactive>:1:0:
1499     Ambiguous type variable `b' in the constraint:
1500       `Show b' arising from a use of `print' at <interactive>:1:0
1501 *Main> :p b
1502 b = (_t2::a)
1503 *Main> seq b ()
1504 ()
1505 *Main> :t b
1506 b :: a
1507 *Main> :p b
1508 b = Just 10
1509 *Main> :t b
1510 b :: Maybe Integer
1511 *Main> :t f
1512 f :: Integer -> Maybe Integer
1513 *Main> f 20
1514 Just 20
1515 *Main> map f [1..5]
1516 [Just 1, Just 2, Just 3, Just 4, Just 5]
1517 ]]></screen>
1518       In the first application of <literal>f</literal>, we had to do 
1519       some more type reconstruction
1520       in order to recover the result type of <literal>f</literal>. 
1521       But after that, we are free to use 
1522       <literal>f</literal> normally.
1523      </para>
1524     </sect2>
1525
1526     <sect2><title>Limitations</title>
1527       <itemizedlist>
1528         <listitem>
1529           <para>When stopped at a breakpoint, if you try to evaluate a variable
1530             that is already under evaluation, the second evaluation will hang.
1531             The reason is
1532             that GHC knows the variable is under evaluation, so the new
1533             evaluation just waits for the result before continuing, but of
1534             course this isn't going to happen because the first evaluation is
1535             stopped at a breakpoint. Control-C can interrupt the hung
1536             evaluation and return to the prompt.</para>
1537           <para>The most common way this can happen is when you're evaluating a
1538             CAF (e.g. main), stop at a breakpoint, and ask for the value of the
1539             CAF at the prompt again.</para>
1540         </listitem>
1541         <listitem><para>
1542           Implicit parameters (see <xref linkend="implicit-parameters"/>) are only available 
1543           at the scope of a breakpoint if there is a explicit type signature.
1544         </para>
1545         </listitem>
1546       </itemizedlist>
1547     </sect2>
1548   </sect1>
1549
1550   <sect1 id="ghci-invocation">
1551     <title>Invoking GHCi</title>
1552     <indexterm><primary>invoking</primary><secondary>GHCi</secondary></indexterm>
1553     <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;interactive</option></primary></indexterm>
1554
1555     <para>GHCi is invoked with the command <literal>ghci</literal> or
1556     <literal>ghc &ndash;&ndash;interactive</literal>.  One or more modules or
1557     filenames can also be specified on the command line; this
1558     instructs GHCi to load the specified modules or filenames (and all
1559     the modules they depend on), just as if you had said
1560     <literal>:load <replaceable>modules</replaceable></literal> at the
1561     GHCi prompt (see <xref linkend="ghci-commands" />).  For example, to
1562     start GHCi and load the program whose topmost module is in the
1563     file <literal>Main.hs</literal>, we could say:</para>
1564
1565 <screen>
1566 $ ghci Main.hs
1567 </screen>
1568
1569     <para>Most of the command-line options accepted by GHC (see <xref
1570     linkend="using-ghc"/>) also make sense in interactive mode.  The ones
1571     that don't make sense are mostly obvious; for example, GHCi
1572     doesn't generate interface files, so options related to interface
1573     file generation won't have any effect.</para>
1574
1575     <sect2>
1576       <title>Packages</title>
1577       <indexterm><primary>packages</primary><secondary>with GHCi</secondary></indexterm>
1578
1579       <para>Most packages (see <xref linkend="using-packages"/>) are
1580       available without needing to specify any extra flags at all:
1581       they will be automatically loaded the first time they are
1582       needed.</para>
1583
1584       <para>For hidden packages, however, you need to request the
1585       package be loaded by using the <literal>-package</literal> flag:</para>
1586
1587 <screen>
1588 $ ghci -package readline
1589    ___         ___ _
1590   / _ \ /\  /\/ __(_)
1591  / /_\// /_/ / /  | |      GHC Interactive, version 6.6, for Haskell 98.
1592 / /_\\/ __  / /___| |      http://www.haskell.org/ghc/
1593 \____/\/ /_/\____/|_|      Type :? for help.
1594
1595 Loading package base ... linking ... done.
1596 Loading package readline-1.0 ... linking ... done.
1597 Prelude> 
1598 </screen>
1599
1600       <para>The following command works to load new packages into a
1601       running GHCi:</para>
1602
1603 <screen>
1604 Prelude> :set -package <replaceable>name</replaceable>
1605 </screen>
1606
1607       <para>But note that doing this will cause all currently loaded
1608       modules to be unloaded, and you'll be dumped back into the
1609       <literal>Prelude</literal>.</para>
1610     </sect2>
1611
1612     <sect2>
1613       <title>Extra libraries</title>
1614       <indexterm><primary>libraries</primary><secondary>with GHCi</secondary></indexterm>
1615       
1616       <para>Extra libraries may be specified on the command line using
1617       the normal <literal>-l<replaceable>lib</replaceable></literal>
1618       option.  (The term <emphasis>library</emphasis> here refers to
1619       libraries of foreign object code; for using libraries of Haskell
1620       source code, see <xref linkend="ghci-modules-filenames"/>.) For
1621       example, to load the &ldquo;m&rdquo; library:</para>
1622
1623 <screen>
1624 $ ghci -lm
1625 </screen>
1626
1627       <para>On systems with <literal>.so</literal>-style shared
1628       libraries, the actual library loaded will the
1629       <filename>lib<replaceable>lib</replaceable>.so</filename>.  GHCi
1630       searches the following places for libraries, in this order:</para>
1631
1632       <itemizedlist>
1633         <listitem>
1634           <para>Paths specified using the
1635           <literal>-L<replaceable>path</replaceable></literal>
1636           command-line option,</para>
1637         </listitem>
1638         <listitem>
1639           <para>the standard library search path for your system,
1640           which on some systems may be overridden by setting the
1641           <literal>LD_LIBRARY_PATH</literal> environment
1642           variable.</para>
1643         </listitem>
1644       </itemizedlist>
1645
1646       <para>On systems with <literal>.dll</literal>-style shared
1647       libraries, the actual library loaded will be
1648       <filename><replaceable>lib</replaceable>.dll</filename>.  Again,
1649       GHCi will signal an error if it can't find the library.</para>
1650
1651       <para>GHCi can also load plain object files
1652       (<literal>.o</literal> or <literal>.obj</literal> depending on
1653       your platform) from the command-line.  Just add the name the
1654       object file to the command line.</para>
1655
1656       <para>Ordering of <option>-l</option> options matters: a library
1657       should be mentioned <emphasis>before</emphasis> the libraries it
1658       depends on (see <xref linkend="options-linker"/>).</para>
1659     </sect2>
1660
1661   </sect1>
1662
1663   <sect1 id="ghci-commands">
1664     <title>GHCi commands</title>
1665
1666     <para>GHCi commands all begin with
1667     &lsquo;<literal>:</literal>&rsquo; and consist of a single command
1668     name followed by zero or more parameters.  The command name may be
1669     abbreviated, with ambiguities being resolved in favour of the more
1670     commonly used commands.</para>
1671
1672     <variablelist>
1673       <varlistentry>
1674         <term>
1675           <literal>:abandon</literal>
1676           <indexterm><primary><literal>:abandon</literal></primary></indexterm>
1677         </term>
1678         <listitem>
1679           <para>Abandons the current evaluation (only available when stopped at
1680           a breakpoint).</para>
1681         </listitem>
1682       </varlistentry>
1683
1684       <varlistentry>
1685         <term>
1686           <literal>:add</literal> <replaceable>module</replaceable> ...
1687           <indexterm><primary><literal>:add</literal></primary></indexterm>
1688         </term>
1689         <listitem>
1690           <para>Add <replaceable>module</replaceable>(s) to the
1691           current <firstterm>target set</firstterm>, and perform a
1692           reload.</para>
1693         </listitem>
1694       </varlistentry>
1695
1696       <varlistentry>
1697         <term>
1698           <literal>:back</literal>
1699           <indexterm><primary><literal>:back</literal></primary></indexterm>
1700         </term>
1701         <listitem>
1702           <para>Travel back one step in the history.  See <xref
1703               linkend="tracing" />.  See also:
1704             <literal>:trace</literal>, <literal>:history</literal>,
1705             <literal>:forward</literal>.</para>
1706         </listitem>
1707       </varlistentry>
1708
1709       <varlistentry>
1710         <term>
1711           <literal>:break [<replaceable>identifier</replaceable> |
1712             [<replaceable>module</replaceable>] <replaceable>line</replaceable>
1713             [<replaceable>column</replaceable>]]</literal>
1714         </term>
1715           <indexterm><primary><literal>:break</literal></primary></indexterm>
1716         <listitem>
1717           <para>Set a breakpoint on the specified function or line and
1718               column.  See <xref linkend="setting-breakpoints" />.</para>
1719         </listitem>
1720       </varlistentry>
1721
1722       <varlistentry>
1723         <term>
1724           <literal>:browse</literal> <optional><literal>*</literal></optional><replaceable>module</replaceable> ...
1725           <indexterm><primary><literal>:browse</literal></primary></indexterm>
1726         </term>
1727         <listitem>
1728           <para>Displays the identifiers defined by the module
1729           <replaceable>module</replaceable>, which must be either
1730           loaded into GHCi or be a member of a package.  If the
1731           <literal>*</literal> symbol is placed before the module
1732           name, then <emphasis>all</emphasis> the identifiers defined
1733           in <replaceable>module</replaceable> are shown; otherwise
1734           the list is limited to the exports of
1735           <replaceable>module</replaceable>.  The
1736           <literal>*</literal>-form is only available for modules
1737           which are interpreted; for compiled modules (including
1738           modules from packages) only the non-<literal>*</literal>
1739           form of <literal>:browse</literal> is available.</para>
1740         </listitem>
1741       </varlistentry>
1742
1743       <varlistentry>
1744         <term>
1745           <literal>:cd</literal> <replaceable>dir</replaceable>
1746           <indexterm><primary><literal>:cd</literal></primary></indexterm>
1747         </term>
1748         <listitem>
1749           <para>Changes the current working directory to
1750           <replaceable>dir</replaceable>.  A
1751           &lsquo;<literal>&tilde;</literal>&rsquo; symbol at the
1752           beginning of <replaceable>dir</replaceable> will be replaced
1753           by the contents of the environment variable
1754           <literal>HOME</literal>.</para>
1755
1756           <para>NOTE: changing directories causes all currently loaded
1757           modules to be unloaded.  This is because the search path is
1758           usually expressed using relative directories, and changing
1759           the search path in the middle of a session is not
1760           supported.</para>
1761         </listitem>
1762       </varlistentry>
1763
1764       <varlistentry>
1765         <term>
1766           <literal>:continue</literal> 
1767           <indexterm><primary><literal>:continue</literal></primary></indexterm>
1768         </term>
1769         <listitem><para>Continue the current evaluation, when stopped at a
1770             breakpoint.</para>
1771         </listitem>
1772       </varlistentry>
1773
1774       <varlistentry>
1775         <term>
1776           <literal>:cmd</literal> <replaceable>expr</replaceable>
1777           <indexterm><primary><literal>:cmd</literal></primary></indexterm>
1778         </term>
1779         <listitem>
1780           <para>Executes <replaceable>expr</replaceable> as a computation of
1781             type <literal>IO String</literal>, and then executes the resulting
1782             string as a list of GHCi commands.  Multiple commands are separated
1783             by newlines.  The <literal>:cmd</literal> command is useful with
1784             <literal>:def</literal> and <literal>:set stop</literal>.</para>
1785         </listitem>
1786       </varlistentry>
1787
1788       <varlistentry>
1789         <term>
1790           <literal>:ctags</literal> <optional><replaceable>filename</replaceable></optional>
1791           <literal>:etags</literal> <optional><replaceable>filename</replaceable></optional>
1792           <indexterm><primary><literal>:etags</literal></primary>
1793           </indexterm>
1794           <indexterm><primary><literal>:etags</literal></primary>
1795           </indexterm>
1796         </term>
1797         <listitem>
1798           <para>Generates a &ldquo;tags&rdquo; file for Vi-style editors
1799             (<literal>:ctags</literal>) or Emacs-style editors (<literal>etags</literal>).  If
1800             no filename is specified, the defaulit <filename>tags</filename> or
1801             <filename>TAGS</filename> is
1802             used, respectively.  Tags for all the functions, constructors and
1803             types in the currently loaded modules are created.  All modules must
1804             be interpreted for these commands to work.</para>
1805           <para>See also <xref linkend="hasktags" />.</para>
1806         </listitem>
1807       </varlistentry>
1808
1809       <varlistentry>
1810         <term>
1811           <literal>:def</literal> <replaceable>name</replaceable> <replaceable>expr</replaceable>
1812           <indexterm><primary><literal>:def</literal></primary></indexterm>
1813         </term>
1814         <listitem>
1815           <para>The command <literal>:def</literal>
1816           <replaceable>name</replaceable>
1817           <replaceable>expr</replaceable> defines a new GHCi command
1818           <literal>:<replaceable>name</replaceable></literal>,
1819           implemented by the Haskell expression
1820           <replaceable>expr</replaceable>, which must have type
1821           <literal>String -> IO String</literal>.  When
1822           <literal>:<replaceable>name</replaceable>
1823           <replaceable>args</replaceable></literal> is typed at the
1824           prompt, GHCi will run the expression
1825           <literal>(<replaceable>name</replaceable>
1826           <replaceable>args</replaceable>)</literal>, take the
1827           resulting <literal>String</literal>, and feed it back into
1828           GHCi as a new sequence of commands.  Separate commands in
1829           the result must be separated by
1830           &lsquo;<literal>\n</literal>&rsquo;.</para>
1831
1832           <para>That's all a little confusing, so here's a few
1833           examples.  To start with, here's a new GHCi command which
1834           doesn't take any arguments or produce any results, it just
1835           outputs the current date &amp; time:</para>
1836
1837 <screen>
1838 Prelude> let date _ = Time.getClockTime >>= print >> return ""
1839 Prelude> :def date date
1840 Prelude> :date
1841 Fri Mar 23 15:16:40 GMT 2001
1842 </screen>
1843
1844           <para>Here's an example of a command that takes an argument.
1845           It's a re-implementation of <literal>:cd</literal>:</para>
1846
1847 <screen>
1848 Prelude> let mycd d = Directory.setCurrentDirectory d >> return ""
1849 Prelude> :def mycd mycd
1850 Prelude> :mycd ..
1851 </screen>
1852
1853           <para>Or I could define a simple way to invoke
1854           &ldquo;<literal>ghc &ndash;&ndash;make Main</literal>&rdquo; in the
1855           current directory:</para>
1856
1857 <screen>
1858 Prelude> :def make (\_ -> return ":! ghc &ndash;&ndash;make Main")
1859 </screen>
1860
1861           <para>We can define a command that reads GHCi input from a
1862           file.  This might be useful for creating a set of bindings
1863           that we want to repeatedly load into the GHCi session:</para>
1864
1865 <screen>
1866 Prelude> :def . readFile
1867 Prelude> :. cmds.ghci
1868 </screen>
1869
1870           <para>Notice that we named the command
1871           <literal>:.</literal>, by analogy with the
1872           &lsquo;<literal>.</literal>&rsquo; Unix shell command that
1873           does the same thing.</para>
1874         </listitem>
1875       </varlistentry>
1876
1877       <varlistentry>
1878         <term>
1879           <literal>:delete * | <replaceable>num</replaceable> ...</literal> 
1880           <indexterm><primary><literal>:delete</literal></primary></indexterm>
1881         </term>
1882         <listitem>
1883           <para>Delete one or more breakpoints by number (use <literal>:show
1884               breaks</literal> to see the number of each breakpoint).  The
1885             <literal>*</literal> form deletes all the breakpoints.</para>
1886         </listitem>
1887       </varlistentry>
1888
1889       <varlistentry>
1890         <term>
1891           <literal>:edit <optional><replaceable>file</replaceable></optional></literal>
1892           <indexterm><primary><literal>:edit</literal></primary></indexterm>
1893         </term>
1894         <listitem>
1895           <para>Opens an editor to edit the file
1896           <replaceable>file</replaceable>, or the most recently loaded
1897           module if <replaceable>file</replaceable> is omitted.  The
1898           editor to invoke is taken from the <literal>EDITOR</literal>
1899           environment variable, or a default editor on your system if
1900           <literal>EDITOR</literal> is not set.  You can change the
1901           editor using <literal>:set editor</literal>.</para>
1902         </listitem>
1903       </varlistentry>
1904
1905       <varlistentry>
1906         <term>
1907           <literal>:force <replaceable>identifier</replaceable> ...</literal>
1908           <indexterm><primary><literal>:force</literal></primary></indexterm>
1909         </term>
1910         <listitem>
1911           <para>Prints the value of <replaceable>identifier</replaceable> in
1912             the same way as <literal>:print</literal>.   Unlike
1913             <literal>:print</literal>, <literal>:force</literal> evaluates each
1914             thunk that it encounters while traversing the value.  This may
1915             cause exceptions or infinite loops, or further breakpoints (which
1916             are ignored, but displayed).</para>
1917         </listitem>
1918       </varlistentry>
1919
1920       <varlistentry>
1921         <term>
1922           <literal>:forward</literal>
1923           <indexterm><primary><literal>:forward</literal></primary></indexterm>
1924         </term>
1925         <listitem>
1926           <para>Move forward in the history.   See <xref
1927               linkend="tracing" />.  See also:
1928             <literal>:trace</literal>, <literal>:history</literal>,
1929             <literal>:back</literal>.</para>
1930         </listitem>
1931       </varlistentry>
1932
1933       <varlistentry>
1934         <term>
1935           <literal>:help</literal>
1936           <indexterm><primary><literal>:help</literal></primary></indexterm>
1937         </term>
1938         <term>
1939           <literal>:?</literal>
1940           <indexterm><primary><literal>:?</literal></primary></indexterm>
1941         </term>
1942         <listitem>
1943           <para>Displays a list of the available commands.</para>
1944         </listitem>
1945       </varlistentry>
1946
1947       <varlistentry>
1948         <term>
1949           <literal>:history [<replaceable>num</replaceable>]</literal>
1950           <indexterm><primary><literal>:history</literal></primary></indexterm>
1951         </term>
1952         <listitem>
1953           <para>Display the history of evaluation steps.  With a number,
1954             displays that many steps (default: 20).  For use with
1955             <literal>:trace</literal>; see <xref
1956               linkend="tracing" />.</para>
1957         </listitem>
1958       </varlistentry>
1959
1960       <varlistentry>
1961         <term>
1962           <literal>:info</literal> <replaceable>name</replaceable> ...
1963           <indexterm><primary><literal>:info</literal></primary></indexterm>
1964         </term>
1965         <listitem>
1966           <para>Displays information about the given name(s).  For
1967           example, if <replaceable>name</replaceable> is a class, then
1968           the class methods and their types will be printed;  if
1969           <replaceable>name</replaceable> is a type constructor, then
1970           its definition will be printed;  if
1971           <replaceable>name</replaceable> is a function, then its type
1972           will be printed.  If <replaceable>name</replaceable> has
1973           been loaded from a source file, then GHCi will also display
1974           the location of its definition in the source.</para>
1975         </listitem>
1976       </varlistentry>
1977
1978       <varlistentry>
1979         <term>
1980           <literal>:kind</literal> <replaceable>type</replaceable>
1981           <indexterm><primary><literal>:kind</literal></primary></indexterm>
1982         </term>
1983         <listitem>
1984           <para>Infers and prints the kind of
1985           <replaceable>type</replaceable>. The latter can be an arbitrary
1986             type expression, including a partial application of a type constructor,
1987             such as <literal>Either Int</literal>.</para>
1988         </listitem>
1989       </varlistentry>
1990
1991       <varlistentry>
1992         <term>
1993           <literal>:load</literal> <replaceable>module</replaceable> ...
1994           <indexterm><primary><literal>:load</literal></primary></indexterm>
1995         </term>
1996         <listitem>
1997           <para>Recursively loads the specified
1998           <replaceable>module</replaceable>s, and all the modules they
1999           depend on.  Here, each <replaceable>module</replaceable>
2000           must be a module name or filename, but may not be the name
2001           of a module in a package.</para>
2002
2003           <para>All previously loaded modules, except package modules,
2004           are forgotten.  The new set of modules is known as the
2005           <firstterm>target set</firstterm>.  Note that
2006           <literal>:load</literal> can be used without any arguments
2007           to unload all the currently loaded modules and
2008           bindings.</para>
2009
2010           <para>After a <literal>:load</literal> command, the current
2011           context is set to:</para>
2012
2013           <itemizedlist>
2014             <listitem>
2015               <para><replaceable>module</replaceable>, if it was loaded
2016               successfully, or</para>
2017             </listitem>
2018             <listitem>
2019               <para>the most recently successfully loaded module, if
2020               any other modules were loaded as a result of the current
2021               <literal>:load</literal>, or</para>
2022             </listitem>
2023             <listitem>
2024               <para><literal>Prelude</literal> otherwise.</para>
2025             </listitem>
2026           </itemizedlist>
2027         </listitem>
2028       </varlistentry>
2029
2030       <varlistentry>
2031         <term>
2032           <literal>:main <replaceable>arg<subscript>1</subscript></replaceable> ... <replaceable>arg<subscript>n</subscript></replaceable></literal>
2033           <indexterm><primary><literal>:main</literal></primary></indexterm>
2034         </term>
2035         <listitem>
2036           <para>
2037             When a program is compiled and executed, it can use the
2038             <literal>getArgs</literal> function to access the
2039             command-line arguments.
2040             However, we cannot simply pass the arguments to the
2041             <literal>main</literal> function while we are testing in ghci,
2042             as the <literal>main</literal> function doesn't take its
2043             directly.
2044           </para>
2045
2046           <para>
2047             Instead, we can use the <literal>:main</literal> command.
2048             This runs whatever <literal>main</literal> is in scope, with
2049             any arguments being treated the same as command-line arguments,
2050             e.g.:
2051           </para>
2052
2053 <screen>
2054 Prelude> let main = System.Environment.getArgs >>= print
2055 Prelude> :main foo bar
2056 ["foo","bar"]
2057 </screen>
2058
2059         </listitem>
2060       </varlistentry>
2061
2062       <varlistentry>
2063         <term>
2064           <literal>:module <optional>+|-</optional> <optional>*</optional><replaceable>mod<subscript>1</subscript></replaceable> ... <optional>*</optional><replaceable>mod<subscript>n</subscript></replaceable></literal>
2065           <indexterm><primary><literal>:module</literal></primary></indexterm>
2066         </term>
2067         <listitem>
2068           <para>Sets or modifies the current context for statements
2069           typed at the prompt.  See <xref linkend="ghci-scope"/> for
2070           more details.</para>
2071         </listitem>
2072       </varlistentry>
2073
2074       <varlistentry>
2075         <term>
2076           <literal>:print </literal> <replaceable>names</replaceable> ...
2077           <indexterm><primary><literal>:print</literal></primary></indexterm>
2078         </term>
2079         <listitem>
2080           <para>Prints a value without forcing its evaluation.
2081             <literal>:print</literal> may be used on values whose types are
2082             unkonwn or partially known, which might be the case for local
2083             variables with polymorphic types at a breakpoint.  While inspecting
2084             the runtime value, <literal>:print</literal> attempts to
2085             reconstruct the type of the value, and will elaborate the type in
2086             GHCi's environment if possible.  If any unevaluated components
2087             (thunks) are encountered, then <literal>:print</literal> binds
2088             a fresh variable with a name beginning with <literal>_t</literal>
2089             to each thunk.  See <xref linkend="breakpoints" /> for more
2090             information.  See also the <literal>:sprint</literal> command,
2091             which works like <literal>:print</literal> but does not bind new
2092             variables.</para>
2093         </listitem>
2094       </varlistentry>
2095
2096       <varlistentry>
2097         <term>
2098           <literal>:quit</literal>
2099           <indexterm><primary><literal>:quit</literal></primary></indexterm>
2100         </term>
2101         <listitem>
2102           <para>Quits GHCi.  You can also quit by typing a control-D
2103           at the prompt.</para>
2104         </listitem>
2105       </varlistentry>
2106
2107       <varlistentry>
2108         <term>
2109           <literal>:reload</literal>
2110           <indexterm><primary><literal>:reload</literal></primary></indexterm>
2111         </term>
2112         <listitem>
2113           <para>Attempts to reload the current target set (see
2114           <literal>:load</literal>) if any of the modules in the set,
2115           or any dependent module, has changed.  Note that this may
2116           entail loading new modules, or dropping modules which are no
2117           longer indirectly required by the target.</para>
2118         </listitem>
2119       </varlistentry>
2120
2121       <varlistentry>
2122         <term>
2123           <literal>:set</literal> <optional><replaceable>option</replaceable>...</optional>
2124           <indexterm><primary><literal>:set</literal></primary></indexterm>
2125         </term>
2126         <listitem>
2127           <para>Sets various options.  See <xref linkend="ghci-set"/>
2128           for a list of available options.  The
2129           <literal>:set</literal> command by itself shows which
2130           options are currently set.</para>
2131         </listitem>
2132       </varlistentry>
2133
2134       <varlistentry>
2135         <term>
2136           <literal>:set</literal> <literal>args</literal> <replaceable>arg</replaceable> ...
2137           <indexterm><primary><literal>:set args</literal></primary></indexterm>
2138         </term>
2139         <listitem>
2140           <para>Sets the list of arguments which are returned when the
2141           program calls <literal>System.getArgs</literal><indexterm><primary>getArgs</primary>
2142             </indexterm>.</para>
2143         </listitem>
2144       </varlistentry>
2145
2146       <varlistentry>
2147         <term>
2148            <literal>:set</literal> <literal>editor</literal> <replaceable>cmd</replaceable>
2149         </term>
2150         <listitem>
2151           <para>Sets the command used by <literal>:edit</literal> to
2152           <replaceable>cmd</replaceable>.</para>
2153         </listitem>
2154       </varlistentry>
2155
2156       <varlistentry>
2157         <term>
2158            <literal>:set</literal> <literal>prog</literal> <replaceable>prog</replaceable>
2159            <indexterm><primary><literal>:set prog</literal></primary></indexterm>
2160         </term>
2161         <listitem>
2162           <para>Sets the string to be returned when the program calls
2163           <literal>System.getProgName</literal><indexterm><primary>getProgName</primary>
2164             </indexterm>.</para>
2165         </listitem>
2166       </varlistentry>
2167
2168       <varlistentry>
2169         <term>
2170            <literal>:set</literal> <literal>prompt</literal> <replaceable>prompt</replaceable>
2171         </term>
2172         <listitem>
2173           <para>Sets the string to be used as the prompt in GHCi.
2174           Inside <replaceable>prompt</replaceable>, the sequence
2175           <literal>%s</literal> is replaced by the names of the
2176           modules currently in scope, and <literal>%%</literal> is
2177           replaced by <literal>%</literal>.</para>
2178         </listitem>
2179       </varlistentry>
2180
2181       <varlistentry>
2182         <term>
2183            <literal>:set</literal> <literal>stop</literal>
2184           [<replaceable>num</replaceable>] <replaceable>cmd</replaceable>
2185         </term>
2186         <listitem>
2187           <para>Set a command to be executed when a breakpoint is hit, or a new
2188           item in the history is selected.  The most common use of
2189             <literal>:set stop</literal> is to display the source code at the
2190             current location, e.g. <literal>:set stop :list</literal>.</para>
2191
2192           <para>If a number is given before the command, then the commands are
2193             run when the specified breakpoint (only) is hit.  This can be quite
2194             useful: for example, <literal>:set stop 1 :continue</literal>
2195             effectively disables breakpoint 1, by running
2196             <literal>:continue</literal> whenever it is hit (although GHCi will
2197             still emit a message to say the breakpoint was hit).  What's more,
2198             with cunning use of <literal>:def</literal> and
2199             <literal>:cmd</literal> you can use <literal>:set stop</literal> to
2200             implement conditional breakpoints:</para>
2201 <screen>
2202 *Main> :def cond \expr -> return (":cmd if (" ++ expr ++ ") then return \"\" else return \":continue\"")
2203 *Main> :set stop 0 :cond (x &lt; 3)
2204 </screen>
2205           <para>Ignoring breakpoints for a specified number of iterations is
2206             also possible using similar techniques.</para>
2207         </listitem>
2208       </varlistentry>
2209
2210       <varlistentry>
2211         <term>
2212           <literal>:show bindings</literal>
2213           <indexterm><primary><literal>:show bindings</literal></primary></indexterm>
2214         </term>
2215         <listitem>
2216           <para>Show the bindings made at the prompt and their
2217           types.</para>
2218         </listitem>
2219       </varlistentry>
2220
2221       <varlistentry>
2222         <term>
2223           <literal>:show breaks</literal>
2224           <indexterm><primary><literal>:show breaks</literal></primary></indexterm>
2225         </term>
2226         <listitem>
2227           <para>List the active breakpoints.</para>
2228         </listitem>
2229       </varlistentry>
2230
2231       <varlistentry>
2232         <term>
2233           <literal>:show context</literal>
2234           <indexterm><primary><literal>:show context</literal></primary></indexterm>
2235         </term>
2236         <listitem>
2237           <para>List the active evaluations that are stopped at breakpoints.</para>
2238         </listitem>
2239       </varlistentry>
2240
2241       <varlistentry>
2242         <term>
2243           <literal>:show modules</literal>
2244           <indexterm><primary><literal>:show modules</literal></primary></indexterm>
2245         </term>
2246         <listitem>
2247           <para>Show the list of modules currently load.</para>
2248         </listitem>
2249       </varlistentry>
2250
2251       <varlistentry>
2252         <term>
2253           <literal>:show [args|prog|prompt|editor|stop]</literal>
2254           <indexterm><primary><literal>:show</literal></primary></indexterm>
2255         </term>
2256         <listitem>
2257           <para>Displays the specified setting (see
2258             <literal>:set</literal>).</para>
2259         </listitem>
2260       </varlistentry>
2261
2262       <varlistentry>
2263         <term>
2264           <literal>:sprint</literal>
2265           <indexterm><primary><literal>:sprint</literal></primary></indexterm>
2266         </term>
2267         <listitem>
2268           <para>Prints a value without forcing its evaluation.
2269             <literal>:sprint</literal> is similar to <literal>:print</literal>,
2270             with the difference that unevaluated subterms are not bound to new
2271             variables, they are simply denoted by &lsquo;_&rsquo;.</para>
2272         </listitem>
2273       </varlistentry>
2274
2275       <varlistentry>
2276         <term>
2277           <literal>:step [<replaceable>expr</replaceable>]</literal> 
2278           <indexterm><primary><literal>:step</literal></primary></indexterm>
2279         </term>
2280         <listitem>
2281           <para>Single-step from the last breakpoint.  With an expression
2282             argument, begins evaluation of the expression with a
2283             single-step.</para>
2284         </listitem>
2285       </varlistentry>
2286
2287       <varlistentry>
2288         <term>
2289           <literal>:trace [<replaceable>expr</replaceable>]</literal>
2290           <indexterm><primary><literal>:trace</literal></primary></indexterm>
2291         </term>
2292         <listitem>
2293           <para>Evaluates the given expression (or from the last breakpoint if
2294             no expression is given), and additionally logs the evaluation
2295             steps for later inspection using <literal>:history</literal>.  See
2296             <xref linkend="tracing" />.</para>
2297         </listitem>
2298       </varlistentry>
2299
2300       <varlistentry>
2301         <term>
2302          <literal>:type</literal> <replaceable>expression</replaceable>
2303          <indexterm><primary><literal>:type</literal></primary></indexterm>
2304         </term>
2305         <listitem>
2306           <para>Infers and prints the type of
2307           <replaceable>expression</replaceable>, including explicit
2308           forall quantifiers for polymorphic types.  The monomorphism
2309           restriction is <emphasis>not</emphasis> applied to the
2310           expression during type inference.</para>
2311         </listitem>
2312       </varlistentry>
2313
2314       <varlistentry>
2315         <term>
2316           <literal>:undef</literal> <replaceable>name</replaceable>
2317           <indexterm><primary><literal>:undef</literal></primary></indexterm>
2318         </term>
2319         <listitem>
2320           <para>Undefines the user-defined command
2321           <replaceable>name</replaceable> (see <literal>:def</literal>
2322           above).</para>
2323         </listitem>
2324       </varlistentry>
2325
2326       <varlistentry>
2327         <term>
2328           <literal>:unset</literal> <replaceable>option</replaceable>...
2329           <indexterm><primary><literal>:unset</literal></primary></indexterm>
2330         </term>
2331         <listitem>
2332           <para>Unsets certain options.  See <xref linkend="ghci-set"/>
2333           for a list of available options.</para>
2334         </listitem>
2335       </varlistentry>
2336
2337       <varlistentry>
2338         <term>
2339           <literal>:!</literal> <replaceable>command</replaceable>...
2340           <indexterm><primary><literal>:!</literal></primary></indexterm>
2341           <indexterm><primary>shell commands</primary><secondary>in GHCi</secondary></indexterm>
2342         </term>
2343         <listitem>
2344           <para>Executes the shell command
2345           <replaceable>command</replaceable>.</para>
2346         </listitem>
2347       </varlistentry>
2348
2349     </variablelist>
2350   </sect1>
2351
2352   <sect1 id="ghci-set">
2353     <title>The <literal>:set</literal> command</title>
2354     <indexterm><primary><literal>:set</literal></primary></indexterm>
2355
2356     <para>The <literal>:set</literal> command sets two types of
2357     options: GHCi options, which begin with
2358     &lsquo;<literal>+</literal>&rdquo; and &ldquo;command-line&rdquo;
2359     options, which begin with &lsquo;-&rsquo;.  </para>
2360
2361     <para>NOTE: at the moment, the <literal>:set</literal> command
2362     doesn't support any kind of quoting in its arguments: quotes will
2363     not be removed and cannot be used to group words together.  For
2364     example, <literal>:set -DFOO='BAR BAZ'</literal> will not do what
2365     you expect.</para>
2366
2367     <sect2>
2368       <title>GHCi options</title>
2369       <indexterm><primary>options</primary><secondary>GHCi</secondary>
2370       </indexterm>
2371
2372       <para>GHCi options may be set using <literal>:set</literal> and
2373       unset using <literal>:unset</literal>.</para>
2374
2375       <para>The available GHCi options are:</para>
2376
2377       <variablelist>
2378         <varlistentry>
2379           <term>
2380             <literal>+r</literal>
2381             <indexterm><primary><literal>+r</literal></primary></indexterm>
2382             <indexterm><primary>CAFs</primary><secondary>in GHCi</secondary></indexterm>
2383             <indexterm><primary>Constant Applicative Form</primary><see>CAFs</see></indexterm>
2384           </term>
2385           <listitem>
2386             <para>Normally, any evaluation of top-level expressions
2387             (otherwise known as CAFs or Constant Applicative Forms) in
2388             loaded modules is retained between evaluations.  Turning
2389             on <literal>+r</literal> causes all evaluation of
2390             top-level expressions to be discarded after each
2391             evaluation (they are still retained
2392             <emphasis>during</emphasis> a single evaluation).</para>
2393           
2394             <para>This option may help if the evaluated top-level
2395             expressions are consuming large amounts of space, or if
2396             you need repeatable performance measurements.</para>
2397           </listitem>
2398         </varlistentry>
2399
2400         <varlistentry>
2401           <term>
2402             <literal>+s</literal>
2403             <indexterm><primary><literal>+s</literal></primary></indexterm>
2404           </term>
2405           <listitem>
2406             <para>Display some stats after evaluating each expression,
2407             including the elapsed time and number of bytes allocated.
2408             NOTE: the allocation figure is only accurate to the size
2409             of the storage manager's allocation area, because it is
2410             calculated at every GC.  Hence, you might see values of
2411             zero if no GC has occurred.</para>
2412           </listitem>
2413         </varlistentry>
2414
2415         <varlistentry>
2416           <term>
2417             <literal>+t</literal>
2418             <indexterm><primary><literal>+t</literal></primary></indexterm>
2419           </term>
2420           <listitem>
2421             <para>Display the type of each variable bound after a
2422             statement is entered at the prompt.  If the statement is a
2423             single expression, then the only variable binding will be
2424             for the variable
2425             &lsquo;<literal>it</literal>&rsquo;.</para>
2426           </listitem>
2427         </varlistentry>
2428       </variablelist>
2429     </sect2>
2430
2431     <sect2 id="ghci-cmd-line-options">
2432       <title>Setting GHC command-line options in GHCi</title>
2433
2434       <para>Normal GHC command-line options may also be set using
2435       <literal>:set</literal>.  For example, to turn on
2436       <option>-fglasgow-exts</option>, you would say:</para>
2437
2438 <screen>
2439 Prelude> :set -fglasgow-exts
2440 </screen>
2441       
2442       <para>Any GHC command-line option that is designated as
2443       <firstterm>dynamic</firstterm> (see the table in <xref
2444       linkend="flag-reference"/>), may be set using
2445       <literal>:set</literal>.  To unset an option, you can set the
2446       reverse option:</para>
2447       <indexterm><primary>dynamic</primary><secondary>options</secondary></indexterm>
2448
2449 <screen>
2450 Prelude> :set -fno-glasgow-exts
2451 </screen>
2452
2453       <para><xref linkend="flag-reference"/> lists the reverse for each
2454       option where applicable.</para>
2455
2456       <para>Certain static options (<option>-package</option>,
2457       <option>-I</option>, <option>-i</option>, and
2458       <option>-l</option> in particular) will also work, but some may
2459       not take effect until the next reload.</para>
2460       <indexterm><primary>static</primary><secondary>options</secondary></indexterm>
2461     </sect2>
2462   </sect1>
2463   <sect1 id="ghci-dot-files">
2464     <title>The <filename>.ghci</filename> file</title>
2465     <indexterm><primary><filename>.ghci</filename></primary><secondary>file</secondary>
2466     </indexterm>
2467     <indexterm><primary>startup</primary><secondary>files, GHCi</secondary>
2468     </indexterm>
2469
2470     <para>When it starts, GHCi always reads and executes commands from
2471     <filename>$HOME/.ghci</filename>, followed by
2472     <filename>./.ghci</filename>.</para>
2473
2474     <para>The <filename>.ghci</filename> in your home directory is
2475     most useful for turning on favourite options (eg. <literal>:set
2476     +s</literal>), and defining useful macros.  Placing a
2477     <filename>.ghci</filename> file in a directory with a Haskell
2478     project is a useful way to set certain project-wide options so you
2479     don't have to type them everytime you start GHCi: eg. if your
2480     project uses GHC extensions and CPP, and has source files in three
2481     subdirectories A B and C, you might put the following lines in
2482     <filename>.ghci</filename>:</para>
2483
2484 <screen>
2485 :set -fglasgow-exts -cpp
2486 :set -iA:B:C
2487 </screen>
2488
2489     <para>(Note that strictly speaking the <option>-i</option> flag is
2490     a static one, but in fact it works to set it using
2491     <literal>:set</literal> like this.  The changes won't take effect
2492     until the next <literal>:load</literal>, though.)</para>
2493
2494     <para>Two command-line options control whether the
2495     <filename>.ghci</filename> files are read:</para>
2496
2497     <variablelist>
2498       <varlistentry>
2499         <term>
2500           <option>-ignore-dot-ghci</option>
2501           <indexterm><primary><option>-ignore-dot-ghci</option></primary></indexterm>
2502         </term>
2503         <listitem>
2504           <para>Don't read either <filename>./.ghci</filename> or
2505           <filename>$HOME/.ghci</filename> when starting up.</para>
2506         </listitem>
2507       </varlistentry>
2508       <varlistentry>
2509         <term>
2510           <option>-read-dot-ghci</option>
2511           <indexterm><primary><option>-read-dot-ghci</option></primary></indexterm>
2512         </term>
2513         <listitem>
2514           <para>Read <filename>.ghci</filename> and
2515           <filename>$HOME/.ghci</filename>.  This is normally the
2516           default, but the <option>-read-dot-ghci</option> option may
2517           be used to override a previous
2518           <option>-ignore-dot-ghci</option> option.</para>
2519         </listitem>
2520       </varlistentry>
2521     </variablelist>
2522
2523   </sect1>
2524
2525   <sect1 id="ghci-obj">
2526     <title>Compiling to object code inside GHCi</title>
2527
2528     <para>By default, GHCi compiles Haskell source code into byte-code
2529     that is interpreted by the runtime system.  GHCi can also compile
2530     Haskell code to object code: to turn on this feature, use the
2531     <option>-fobject-code</option> flag either on the command line or
2532     with <literal>:set</literal> (the option
2533     <option>-fbyte-code</option> restores byte-code compilation
2534     again).  Compiling to object code takes longer, but typically the
2535     code will execute 10-20 times faster than byte-code.</para>
2536
2537     <para>Compiling to object code inside GHCi is particularly useful
2538     if you are developing a compiled application, because the
2539     <literal>:reload</literal> command typically runs much faster than
2540     restarting GHC with <option>--make</option> from the command-line,
2541     because all the interface files are already cached in
2542     memory.</para>
2543
2544     <para>There are disadvantages to compiling to object-code: you
2545     can't set breakpoints in object-code modules, for example.  Only
2546     the exports of an object-code module will be visible in GHCi,
2547     rather than all top-level bindings as in interpreted
2548     modules.</para>
2549   </sect1>
2550
2551   <sect1 id="ghci-faq">
2552     <title>FAQ and Things To Watch Out For</title>
2553     
2554     <variablelist>
2555       <varlistentry>
2556         <term>The interpreter can't load modules with foreign export
2557         declarations!</term>
2558         <listitem>
2559           <para>Unfortunately not.  We haven't implemented it yet.
2560           Please compile any offending modules by hand before loading
2561           them into GHCi.</para>
2562         </listitem>
2563       </varlistentry>
2564
2565       <varlistentry>
2566         <term>
2567           <literal>-O</literal> doesn't work with GHCi!
2568           <indexterm><primary><option>-O</option></primary></indexterm>
2569          </term>
2570         <listitem>
2571           <para>For technical reasons, the bytecode compiler doesn't
2572           interact well with one of the optimisation passes, so we
2573           have disabled optimisation when using the interpreter.  This
2574           isn't a great loss: you'll get a much bigger win by
2575           compiling the bits of your code that need to go fast, rather
2576           than interpreting them with optimisation turned on.</para>
2577         </listitem>
2578       </varlistentry>
2579
2580       <varlistentry>
2581         <term>Unboxed tuples don't work with GHCi</term>
2582         <listitem>
2583           <para>That's right.  You can always compile a module that
2584           uses unboxed tuples and load it into GHCi, however.
2585           (Incidentally the previous point, namely that
2586           <literal>-O</literal> is incompatible with GHCi, is because
2587           the bytecode compiler can't deal with unboxed
2588           tuples).</para>
2589         </listitem>
2590       </varlistentry>
2591
2592       <varlistentry>
2593         <term>Concurrent threads don't carry on running when GHCi is
2594         waiting for input.</term>
2595         <listitem>
2596           <para>This should work, as long as your GHCi was built with
2597           the <option>-threaded</option> switch, which is the default.
2598           Consult whoever supplied your GHCi installation.</para>
2599         </listitem>
2600       </varlistentry>
2601
2602       <varlistentry>
2603         <term>After using <literal>getContents</literal>, I can't use
2604         <literal>stdin</literal> again until I do
2605         <literal>:load</literal> or <literal>:reload</literal>.</term>
2606
2607         <listitem>
2608           <para>This is the defined behaviour of
2609           <literal>getContents</literal>: it puts the stdin Handle in
2610           a state known as <firstterm>semi-closed</firstterm>, wherein
2611           any further I/O operations on it are forbidden.  Because I/O
2612           state is retained between computations, the semi-closed
2613           state persists until the next <literal>:load</literal> or
2614           <literal>:reload</literal> command.</para>
2615
2616           <para>You can make <literal>stdin</literal> reset itself
2617           after every evaluation by giving GHCi the command
2618           <literal>:set +r</literal>.  This works because
2619           <literal>stdin</literal> is just a top-level expression that
2620           can be reverted to its unevaluated state in the same way as
2621           any other top-level expression (CAF).</para>
2622         </listitem>
2623       </varlistentry>
2624
2625       <varlistentry>
2626         <term>I can't use Control-C to interrupt computations in
2627           GHCi on Windows.</term>
2628         <listitem>
2629           <para>See <xref linkend="ghci-windows"/></para>
2630         </listitem>
2631       </varlistentry>
2632     </variablelist>
2633   </sect1>
2634
2635 </chapter>
2636
2637 <!-- Emacs stuff:
2638      ;;; Local Variables: ***
2639      ;;; mode: xml ***
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2641      ;;; End: ***
2642  -->