Fix a whole heap of speling errrs in the docs
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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 GHCi, version 6.8.1: http://www.haskell.org/ghc/  :? for help
32 Loading package base ... linking ... done.
33 Prelude> 
34 </screen>
35
36     <para>There may be a short pause while GHCi loads the prelude and
37     standard libraries, after which the prompt is shown. As the banner
38     says, you can type <literal>:?</literal> to see the list of commands
39     available, and a half line description of each of them.</para>
40
41     <para>We'll explain most of these commands as we go along.  For
42     Hugs users: many things work the same as in Hugs, so you should be
43     able to get going straight away.</para>
44
45     <para>Haskell expressions can be typed at the prompt:</para>
46     <indexterm><primary>prompt</primary><secondary>GHCi</secondary>
47   </indexterm>
48
49 <screen>
50 Prelude> 1+2
51 3
52 Prelude> let x = 42 in x / 9
53 4.666666666666667
54 Prelude> 
55 </screen>
56
57     <para>GHCi interprets the whole line as an expression to evaluate.
58     The expression may not span several lines - as soon as you press
59     enter, GHCi will attempt to evaluate it.</para>
60   </sect1>
61
62   <sect1 id="loading-source-files">
63     <title>Loading source files</title>
64
65     <para>Suppose we have the following Haskell source code, which we
66     place in a file <filename>Main.hs</filename>:</para>
67
68 <programlisting>
69 main = print (fac 20)
70
71 fac 0 = 1
72 fac n = n * fac (n-1)
73 </programlisting>
74
75     <para>You can save <filename>Main.hs</filename> anywhere you like,
76     but if you save it somewhere other than the current
77     directory<footnote><para>If you started up GHCi from the command
78     line then GHCi's current directory is the same as the current
79     directory of the shell from which it was started.  If you started
80     GHCi from the &ldquo;Start&rdquo; menu in Windows, then the
81     current directory is probably something like
82     <filename>C:\Documents and Settings\<replaceable>user
83     name</replaceable></filename>.</para> </footnote> then we will
84     need to change to the right directory in GHCi:</para>
85
86 <screen>
87 Prelude> :cd <replaceable>dir</replaceable>
88 </screen>
89
90     <para>where <replaceable>dir</replaceable> is the directory (or
91     folder) in which you saved <filename>Main.hs</filename>.</para>
92
93     <para>To load a Haskell source file into GHCi, use the
94     <literal>:load</literal> command:</para>
95     <indexterm><primary><literal>:load</literal></primary></indexterm>
96
97 <screen>
98 Prelude> :load Main
99 Compiling Main             ( Main.hs, interpreted )
100 Ok, modules loaded: Main.
101 *Main>
102 </screen>
103
104     <para>GHCi has loaded the <literal>Main</literal> module, and the
105     prompt has changed to &ldquo;<literal>*Main></literal>&rdquo; to
106     indicate that the current context for expressions typed at the
107     prompt is the <literal>Main</literal> module we just loaded (we'll
108     explain what the <literal>*</literal> means later in <xref
109     linkend="ghci-scope"/>).  So we can now type expressions involving
110     the functions from <filename>Main.hs</filename>:</para>
111
112 <screen>
113 *Main> fac 17
114 355687428096000
115 </screen>
116
117     <para>Loading a multi-module program is just as straightforward;
118     just give the name of the &ldquo;topmost&rdquo; module to the
119     <literal>:load</literal> command (hint: <literal>:load</literal>
120     can be abbreviated to <literal>:l</literal>).  The topmost module
121     will normally be <literal>Main</literal>, but it doesn't have to
122     be.  GHCi will discover which modules are required, directly or
123     indirectly, by the topmost module, and load them all in dependency
124     order.</para>
125
126     <sect2 id="ghci-modules-filenames">
127       <title>Modules vs. filenames</title>
128       <indexterm><primary>modules</primary><secondary>and filenames</secondary></indexterm>
129       <indexterm><primary>filenames</primary><secondary>of modules</secondary></indexterm>
130       
131       <para>Question: How does GHC find the filename which contains
132       module <replaceable>M</replaceable>?  Answer: it looks for the
133       file <literal><replaceable>M</replaceable>.hs</literal>, or
134       <literal><replaceable>M</replaceable>.lhs</literal>.  This means
135       that for most modules, the module name must match the filename.
136       If it doesn't, GHCi won't be able to find it.</para>
137
138       <para>There is one exception to this general rule: when you load
139       a program with <literal>:load</literal>, or specify it when you
140       invoke <literal>ghci</literal>, you can give a filename rather
141       than a module name.  This filename is loaded if it exists, and
142       it may contain any module you like.  This is particularly
143       convenient if you have several <literal>Main</literal> modules
144       in the same directory and you can't call them all
145       <filename>Main.hs</filename>.</para>
146
147       <para>The search path for finding source files is specified with
148       the <option>-i</option> option on the GHCi command line, like
149       so:</para>
150 <screen>ghci -i<replaceable>dir<subscript>1</subscript></replaceable>:...:<replaceable>dir<subscript>n</subscript></replaceable></screen>
151
152       <para>or it can be set using the <literal>:set</literal> command
153       from within GHCi (see <xref
154       linkend="ghci-cmd-line-options"/>)<footnote><para>Note that in
155       GHCi, and <option>&ndash;&ndash;make</option> mode, the <option>-i</option>
156       option is used to specify the search path for
157       <emphasis>source</emphasis> files, whereas in standard
158       batch-compilation mode the <option>-i</option> option is used to
159       specify the search path for interface files, see <xref
160       linkend="search-path"/>.</para> </footnote></para>
161
162       <para>One consequence of the way that GHCi follows dependencies
163       to find modules to load is that every module must have a source
164       file.  The only exception to the rule is modules that come from
165       a package, including the <literal>Prelude</literal> and standard
166       libraries such as <literal>IO</literal> and
167       <literal>Complex</literal>.  If you attempt to load a module for
168       which GHCi can't find a source file, even if there are object
169       and interface files for the module, you'll get an error
170       message.</para>
171     </sect2>
172
173     <sect2>
174       <title>Making changes and recompilation</title>
175       <indexterm><primary><literal>:reload</literal></primary></indexterm>
176
177       <para>If you make some changes to the source code and want GHCi
178       to recompile the program, give the <literal>:reload</literal>
179       command.  The program will be recompiled as necessary, with GHCi
180       doing its best to avoid actually recompiling modules if their
181       external dependencies haven't changed.  This is the same
182       mechanism we use to avoid re-compiling modules in the batch
183       compilation setting (see <xref linkend="recomp"/>).</para>
184     </sect2>
185   </sect1>
186
187   <sect1 id="ghci-compiled">
188     <title>Loading compiled code</title>
189     <indexterm><primary>compiled code</primary><secondary>in GHCi</secondary></indexterm>
190
191     <para>When you load a Haskell source module into GHCi, it is
192     normally converted to byte-code and run using the interpreter.
193     However, interpreted code can also run alongside compiled code in
194     GHCi; indeed, normally when GHCi starts, it loads up a compiled
195     copy of the <literal>base</literal> package, which contains the
196     <literal>Prelude</literal>.</para>
197
198     <para>Why should we want to run compiled code?  Well, compiled
199     code is roughly 10x faster than interpreted code, but takes about
200     2x longer to produce (perhaps longer if optimisation is on).  So
201     it pays to compile the parts of a program that aren't changing
202     very often, and use the interpreter for the code being actively
203     developed.</para>
204
205     <para>When loading up source files with <literal>:load</literal>,
206     GHCi looks for any corresponding compiled object files, and will
207     use one in preference to interpreting the source if possible.  For
208     example, suppose we have a 4-module program consisting of modules
209     A, B, C, and D.  Modules B and C both import D only,
210     and A imports both B &amp; C:</para>
211 <screen>
212       A
213      / \
214     B   C
215      \ /
216       D
217 </screen>
218     <para>We can compile D, then load the whole program, like this:</para>
219 <screen>
220 Prelude> :! ghc -c D.hs
221 Prelude> :load A
222 Compiling B                ( B.hs, interpreted )
223 Compiling C                ( C.hs, interpreted )
224 Compiling A                ( A.hs, interpreted )
225 Ok, modules loaded: A, B, C, D.
226 *Main>
227 </screen>
228
229     <para>In the messages from the compiler, we see that there is no line
230     for <literal>D</literal>. This is because
231     it isn't necessary to compile <literal>D</literal>,
232     because the source and everything it depends on
233     is unchanged since the last compilation.</para>
234
235     <para>At any time you can use the command 
236     <literal>:show modules</literal>
237     to get a list of the modules currently loaded
238     into GHCi:</para>
239
240 <screen>
241 *Main> :show modules
242 D                ( D.hs, D.o )
243 C                ( C.hs, interpreted )
244 B                ( B.hs, interpreted )
245 A                ( A.hs, interpreted )
246 *Main></screen>
247
248     <para>If we now modify the source of D (or pretend to: using the Unix
249     command <literal>touch</literal> on the source file is handy for
250     this), the compiler will no longer be able to use the object file,
251     because it might be out of date:</para>
252
253 <screen>
254 *Main> :! touch D.hs
255 *Main> :reload
256 Compiling D                ( D.hs, interpreted )
257 Ok, modules loaded: A, B, C, D.
258 *Main> 
259 </screen>
260
261     <para>Note that module D was compiled, but in this instance
262     because its source hadn't really changed, its interface remained
263     the same, and the recompilation checker determined that A, B and C
264     didn't need to be recompiled.</para>
265
266     <para>So let's try compiling one of the other modules:</para>
267
268 <screen>
269 *Main> :! ghc -c C.hs
270 *Main> :load A
271 Compiling D                ( D.hs, interpreted )
272 Compiling B                ( B.hs, interpreted )
273 Compiling C                ( C.hs, interpreted )
274 Compiling A                ( A.hs, interpreted )
275 Ok, modules loaded: A, B, C, D.
276 </screen>
277
278     <para>We didn't get the compiled version of C!  What happened?
279     Well, in GHCi a compiled module may only depend on other compiled
280     modules, and in this case C depends on D, which doesn't have an
281     object file, so GHCi also rejected C's object file.  Ok, so let's
282     also compile D:</para>
283
284 <screen>
285 *Main> :! ghc -c D.hs
286 *Main> :reload
287 Ok, modules loaded: A, B, C, D.
288 </screen>
289
290     <para>Nothing happened!  Here's another lesson: newly compiled
291     modules aren't picked up by <literal>:reload</literal>, only
292     <literal>:load</literal>:</para>
293
294 <screen>
295 *Main> :load A
296 Compiling B                ( B.hs, interpreted )
297 Compiling A                ( A.hs, interpreted )
298 Ok, modules loaded: A, B, C, D.
299 </screen>
300
301     <para>HINT: since GHCi will only use a compiled object file if it
302     can be sure that the compiled version is up-to-date, a good technique
303     when working on a large program is to occasionally run
304     <literal>ghc &ndash;&ndash;make</literal> to compile the whole project (say
305     before you go for lunch :-), then continue working in the
306     interpreter.  As you modify code, the changed modules will be
307     interpreted, but the rest of the project will remain
308     compiled.</para>
309
310   </sect1>
311
312   <sect1 id="interactive-evaluation">
313     <title>Interactive evaluation at the prompt</title>
314
315     <para>When you type an expression at the prompt, GHCi immediately
316     evaluates and prints the result:
317 <screen>
318 Prelude> reverse "hello"
319 "olleh"
320 Prelude> 5+5
321 10
322 </screen>
323 </para>
324
325 <sect2><title>I/O actions at the prompt</title>
326
327 <para>GHCi does more than simple expression evaluation at the prompt.
328 If you type something of type <literal>IO a</literal> for some
329     <literal>a</literal>, then GHCi <emphasis>executes</emphasis> it
330     as an IO-computation.
331 <screen>
332 Prelude> "hello"
333 "hello"
334 Prelude> putStrLn "hello"
335 hello
336 </screen>
337 Furthermore, GHCi will print the result of the I/O action if (and only
338 if):
339 <itemizedlist>
340   <listitem><para>The result type is an instance of <literal>Show</literal>.</para></listitem>
341   <listitem><para>The result type is not
342   <literal>()</literal>.</para></listitem>
343 </itemizedlist>
344 For example, remembering that <literal>putStrLn :: String -> IO ()</literal>:
345 <screen>
346 Prelude> putStrLn "hello"
347 hello
348 Prelude> do { putStrLn "hello"; return "yes" }
349 hello
350 "yes"
351 </screen>
352 </para></sect2>
353
354     <sect2 id="ghci-stmts">
355       <title>Using <literal>do-</literal>notation at the prompt</title>
356       <indexterm><primary>do-notation</primary><secondary>in GHCi</secondary></indexterm>
357       <indexterm><primary>statements</primary><secondary>in GHCi</secondary></indexterm>
358       
359       <para>GHCi actually accepts <firstterm>statements</firstterm>
360       rather than just expressions at the prompt.  This means you can
361       bind values and functions to names, and use them in future
362       expressions or statements.</para>
363
364       <para>The syntax of a statement accepted at the GHCi prompt is
365       exactly the same as the syntax of a statement in a Haskell
366       <literal>do</literal> expression.  However, there's no monad
367       overloading here: statements typed at the prompt must be in the
368       <literal>IO</literal> monad.
369 <screen>
370 Prelude> x &lt;- return 42
371 42
372 Prelude> print x
373 42
374 Prelude>
375 </screen>
376       The statement <literal>x &lt;- return 42</literal> means
377       &ldquo;execute <literal>return 42</literal> in the
378       <literal>IO</literal> monad, and bind the result to
379       <literal>x</literal>&rdquo;.  We can then use
380       <literal>x</literal> in future statements, for example to print
381       it as we did above.</para>
382
383       <para>GHCi will print the result of a statement if and only if: 
384         <itemizedlist>
385           <listitem>
386             <para>The statement is not a binding, or it is a monadic binding 
387               (<literal>p &lt;- e</literal>) that binds exactly one
388               variable.</para>
389           </listitem>
390           <listitem>
391             <para>The variable's type is not polymorphic, is not
392               <literal>()</literal>, and is an instance of
393               <literal>Show</literal></para>
394           </listitem>
395         </itemizedlist>
396       The automatic printing of binding results can be suppressed with
397       <option>:set -fno-print-bind-result</option> (this does not
398       suppress printing the result of non-binding statements).
399       <indexterm><primary><option>-fno-print-bind-result</option></primary></indexterm><indexterm><primary><option>-fprint-bind-result</option></primary></indexterm>.
400       You might want to do this to prevent the result of binding
401       statements from being fully evaluated by the act of printing
402       them, for example.</para>
403
404       <para>Of course, you can also bind normal non-IO expressions
405       using the <literal>let</literal>-statement:</para>
406 <screen>
407 Prelude> let x = 42
408 Prelude> x
409 42
410 Prelude>
411 </screen>
412       <para>Another important difference between the two types of binding
413       is that the monadic bind (<literal>p &lt;- e</literal>) is
414       <emphasis>strict</emphasis> (it evaluates <literal>e</literal>),
415       whereas with the <literal>let</literal> form, the expression
416       isn't evaluated immediately:</para>
417 <screen>
418 Prelude> let x = error "help!"
419 Prelude> print x
420 *** Exception: help!
421 Prelude>
422 </screen>
423
424       <para>Note that <literal>let</literal> bindings do not automatically
425         print the value bound, unlike monadic bindings.</para>
426
427       <para>Any exceptions raised during the evaluation or execution
428       of the statement are caught and printed by the GHCi command line
429       interface (for more information on exceptions, see the module
430       <literal>Control.Exception</literal> in the libraries
431       documentation).</para>
432
433       <para>Every new binding shadows any existing bindings of the
434       same name, including entities that are in scope in the current
435       module context.</para>
436
437       <para>WARNING: temporary bindings introduced at the prompt only
438       last until the next <literal>:load</literal> or
439       <literal>:reload</literal> command, at which time they will be
440       simply lost.  However, they do survive a change of context with
441       <literal>:module</literal>: the temporary bindings just move to
442       the new location.</para>
443
444       <para>HINT: To get a list of the bindings currently in scope, use the
445       <literal>:show bindings</literal> command:</para>
446
447 <screen>
448 Prelude> :show bindings
449 x :: Int
450 Prelude></screen>
451
452       <para>HINT: if you turn on the <literal>+t</literal> option,
453       GHCi will show the type of each variable bound by a statement.
454       For example:</para>
455       <indexterm><primary><literal>+t</literal></primary></indexterm>
456 <screen>
457 Prelude> :set +t
458 Prelude> let (x:xs) = [1..]
459 x :: Integer
460 xs :: [Integer]
461 </screen>
462
463     </sect2>
464
465     <sect2 id="ghci-scope">
466       <title>What's really in scope at the prompt?</title> 
467
468       <para>When you type an expression at the prompt, what
469       identifiers and types are in scope?  GHCi provides a flexible
470       way to control exactly how the context for an expression is
471       constructed.  Let's start with the simple cases; when you start
472       GHCi the prompt looks like this:</para>
473
474 <screen>Prelude></screen>
475
476       <para>Which indicates that everything from the module
477       <literal>Prelude</literal> is currently in scope.  If we now
478       load a file into GHCi, the prompt will change:</para>
479
480 <screen>
481 Prelude> :load Main.hs
482 Compiling Main             ( Main.hs, interpreted )
483 *Main>
484 </screen>
485
486       <para>The new prompt is <literal>*Main</literal>, which
487       indicates that we are typing expressions in the context of the
488       top-level of the <literal>Main</literal> module.  Everything
489       that is in scope at the top-level in the module
490       <literal>Main</literal> we just loaded is also in scope at the
491       prompt (probably including <literal>Prelude</literal>, as long
492       as <literal>Main</literal> doesn't explicitly hide it).</para>
493
494       <para>The syntax
495       <literal>*<replaceable>module</replaceable></literal> indicates
496       that it is the full top-level scope of
497       <replaceable>module</replaceable> that is contributing to the
498       scope for expressions typed at the prompt.  Without the
499       <literal>*</literal>, just the exports of the module are
500       visible.</para>
501
502       <para>We're not limited to a single module: GHCi can combine
503       scopes from multiple modules, in any mixture of
504       <literal>*</literal> and non-<literal>*</literal> forms.  GHCi
505       combines the scopes from all of these modules to form the scope
506       that is in effect at the prompt.  For technical reasons, GHCi
507       can only support the <literal>*</literal>-form for modules which
508       are interpreted, so compiled modules and package modules can
509       only contribute their exports to the current scope.</para>
510
511       <para>The scope is manipulated using the
512       <literal>:module</literal> command.  For example, if the current
513       scope is <literal>Prelude</literal>, then we can bring into
514       scope the exports from the module <literal>IO</literal> like
515       so:</para>
516
517 <screen>
518 Prelude> :module +IO
519 Prelude IO> hPutStrLn stdout "hello\n"
520 hello
521 Prelude IO>
522 </screen>
523
524       <para>(Note: you can use <literal>import M</literal> as an
525       alternative to <literal>:module +M</literal>, and
526       <literal>:module</literal> can also be shortened to 
527       <literal>:m</literal>). The full syntax of the
528       <literal>:module</literal> command is:</para>
529
530 <screen>
531 :module <optional>+|-</optional> <optional>*</optional><replaceable>mod<subscript>1</subscript></replaceable> ... <optional>*</optional><replaceable>mod<subscript>n</subscript></replaceable>
532 </screen>
533
534       <para>Using the <literal>+</literal> form of the
535       <literal>module</literal> commands adds modules to the current
536       scope, and <literal>-</literal> removes them.  Without either
537       <literal>+</literal> or <literal>-</literal>, the current scope
538       is replaced by the set of modules specified.  Note that if you
539       use this form and leave out <literal>Prelude</literal>, GHCi
540       will assume that you really wanted the
541       <literal>Prelude</literal> and add it in for you (if you don't
542       want the <literal>Prelude</literal>, then ask to remove it with
543       <literal>:m -Prelude</literal>).</para>
544
545       <para>The scope is automatically set after a
546       <literal>:load</literal> command, to the most recently loaded
547       "target" module, in a <literal>*</literal>-form if possible.
548       For example, if you say <literal>:load foo.hs bar.hs</literal>
549       and <filename>bar.hs</filename> contains module
550       <literal>Bar</literal>, then the scope will be set to
551       <literal>*Bar</literal> if <literal>Bar</literal> is
552       interpreted, or if <literal>Bar</literal> is compiled it will be
553       set to <literal>Prelude Bar</literal> (GHCi automatically adds
554       <literal>Prelude</literal> if it isn't present and there aren't
555       any <literal>*</literal>-form modules).</para>
556
557       <para>With multiple modules in scope, especially multiple
558       <literal>*</literal>-form modules, it is likely that name
559       clashes will occur.  Haskell specifies that name clashes are
560       only reported when an ambiguous identifier is used, and GHCi
561       behaves in the same way for expressions typed at the
562       prompt.</para>
563
564       <para>
565         Hint: GHCi will tab-complete names that are in scope; for
566         example, if you run GHCi and type <literal>J&lt;tab&gt;</literal>
567         then GHCi will expand it to &ldquo;<literal>Just </literal>&rdquo;.
568       </para>
569
570       <sect3>
571         <title>Qualified names</title>
572
573         <para>To make life slightly easier, the GHCi prompt also
574         behaves as if there is an implicit <literal>import
575         qualified</literal> declaration for every module in every
576         package, and every module currently loaded into GHCi.</para>
577       </sect3>
578
579       <sect3>
580         <title>The <literal>:main</literal> command</title>
581
582         <para>
583           When a program is compiled and executed, it can use the
584           <literal>getArgs</literal> function to access the
585           command-line arguments.
586           However, we cannot simply pass the arguments to the
587           <literal>main</literal> function while we are testing in ghci,
588           as the <literal>main</literal> function doesn't take its
589           directly.
590         </para>
591
592         <para>
593           Instead, we can use the <literal>:main</literal> command.
594           This runs whatever <literal>main</literal> is in scope, with
595           any arguments being treated the same as command-line arguments,
596           e.g.:
597         </para>
598
599 <screen>
600 Prelude> let main = System.Environment.getArgs >>= print
601 Prelude> :main foo bar
602 ["foo","bar"]
603 </screen>
604
605       </sect3>
606     </sect2>
607   
608
609     <sect2>
610       <title>The <literal>it</literal> variable</title>
611       <indexterm><primary><literal>it</literal></primary>
612       </indexterm>
613       
614       <para>Whenever an expression (or a non-binding statement, to be
615       precise) is typed at the prompt, GHCi implicitly binds its value
616       to the variable <literal>it</literal>.  For example:</para>
617 <screen>
618 Prelude> 1+2
619 3
620 Prelude> it * 2
621 6
622 </screen>
623     <para>What actually happens is that GHCi typechecks the
624     expression, and if it doesn't have an <literal>IO</literal> type,
625     then it transforms it as follows: an expression
626     <replaceable>e</replaceable> turns into 
627 <screen>
628 let it = <replaceable>e</replaceable>;
629 print it
630 </screen>
631     which is then run as an IO-action.</para>
632
633     <para>Hence, the original expression must have a type which is an
634     instance of the <literal>Show</literal> class, or GHCi will
635     complain:</para>
636
637 <screen>
638 Prelude&gt; id
639
640 &lt;interactive&gt;:1:0:
641     No instance for (Show (a -&gt; a))
642       arising from use of `print' at &lt;interactive&gt;:1:0-1
643     Possible fix: add an instance declaration for (Show (a -> a))
644     In the expression: print it
645     In a 'do' expression: print it
646 </screen>
647
648     <para>The error message contains some clues as to the
649     transformation happening internally.</para>
650
651       <para>If the expression was instead of type <literal>IO a</literal> for
652       some <literal>a</literal>, then <literal>it</literal> will be
653       bound to the result of the <literal>IO</literal> computation,
654       which is of type <literal>a</literal>.  eg.:</para>
655 <screen>
656 Prelude> Time.getClockTime
657 Wed Mar 14 12:23:13 GMT 2001
658 Prelude> print it
659 Wed Mar 14 12:23:13 GMT 2001
660 </screen>
661
662       <para>The corresponding translation for an IO-typed
663       <replaceable>e</replaceable> is
664 <screen>
665 it &lt;- <replaceable>e</replaceable>
666 </screen>
667       </para>
668
669       <para>Note that <literal>it</literal> is shadowed by the new
670       value each time you evaluate a new expression, and the old value
671       of <literal>it</literal> is lost.</para>
672
673     </sect2>
674
675     <sect2 id="extended-default-rules">
676       <title>Type defaulting in GHCi</title>
677     <indexterm><primary>Type default</primary></indexterm>
678     <indexterm><primary><literal>Show</literal> class</primary></indexterm>
679       <para>
680       Consider this GHCi session:
681 <programlisting>
682   ghci> reverse []
683 </programlisting>
684       What should GHCi do?  Strictly speaking, the program is ambiguous.  <literal>show (reverse [])</literal>
685       (which is what GHCi computes here) has type <literal>Show a => a</literal> and how that displays depends 
686       on the type <literal>a</literal>.  For example:
687 <programlisting>
688   ghci> (reverse []) :: String
689   ""
690   ghci> (reverse []) :: [Int]
691   []
692 </programlisting>
693     However, it is tiresome for the user to have to specify the type, so GHCi extends Haskell's type-defaulting
694     rules (Section 4.3.4 of the Haskell 98 Report (Revised)) as follows.  The
695     standard rules take each group of constraints <literal>(C1 a, C2 a, ..., Cn
696     a)</literal> for each type variable <literal>a</literal>, and defaults the
697     type variable if 
698     <orderedlist>
699         <listitem>
700             <para>
701                 The type variable <literal>a</literal> appears in no
702                 other constraints
703             </para>
704         </listitem>
705         <listitem>
706             <para>
707                 All the classes <literal>Ci</literal> are standard.
708             </para>
709         </listitem>
710         <listitem>
711             <para>
712                 At least one of the classes <literal>Ci</literal> is
713                 numeric.
714             </para>
715         </listitem>
716     </orderedlist>
717     At the GHCi prompt, or with GHC if the
718     <literal>-XExtendedDefaultRules</literal> flag is given,
719     the following additional differences apply:
720     <itemizedlist>
721         <listitem>
722             <para>
723                 Rule 2 above is relaxed thus:
724                 <emphasis>All</emphasis> of the classes
725                 <literal>Ci</literal> are single-parameter type classes.
726             </para>
727         </listitem>
728         <listitem>
729             <para>
730                 Rule 3 above is relaxed this:
731                 At least one of the classes <literal>Ci</literal> is
732                 numeric, <emphasis>or is <literal>Show</literal>,
733                 <literal>Eq</literal>, or
734                 <literal>Ord</literal></emphasis>.
735             </para>
736         </listitem>
737         <listitem>
738             <para>
739                 The unit type <literal>()</literal> is added to the
740                 start of the standard list of types which are tried when
741                 doing type defaulting.
742             </para>
743         </listitem>
744     </itemizedlist>
745     The last point means that, for example, this program:
746 <programlisting>
747 main :: IO ()
748 main = print def
749
750 instance Num ()
751
752 def :: (Num a, Enum a) => a
753 def = toEnum 0
754 </programlisting>
755     prints <literal>()</literal> rather than <literal>0</literal> as the
756     type is defaulted to <literal>()</literal> rather than
757     <literal>Integer</literal>.
758    </para>
759    <para>
760     The motivation for the change is that it means <literal>IO a</literal>
761     actions default to <literal>IO ()</literal>, which in turn means that
762     ghci won't try to print a result when running them. This is
763     particularly important for <literal>printf</literal>, which has an
764     instance that returns <literal>IO a</literal>.
765     However, it is only able to return
766     <literal>undefined</literal>
767     (the reason for the instance having this type is so that printf
768     doesn't require extensions to the class system), so if the type defaults to
769     <literal>Integer</literal> then ghci gives an error when running a
770     printf.
771    </para>
772     </sect2>
773   </sect1>
774
775   <sect1 id="ghci-debugger">
776     <title>The GHCi Debugger</title>
777     <indexterm><primary>debugger</primary><secondary>in GHCi</secondary>
778     </indexterm>
779
780     <para>GHCi contains a simple imperative-style debugger in which you can
781       stop a running computation in order to examine the values of
782       variables.  The debugger is integrated into GHCi, and is turned on by
783       default: no flags are required to enable the debugging facilities.  There
784       is one major restriction: breakpoints and single-stepping are only
785       available in <emphasis>interpreted</emphasis> modules; compiled code is
786       invisible to the debugger.</para>
787
788     <para>The debugger provides the following:
789     <itemizedlist>
790         <listitem>
791           <para>The ability to set a <firstterm>breakpoint</firstterm> on a
792             function definition or expression in the program.  When the function
793             is called, or the expression evaluated, GHCi suspends 
794             execution and returns to the prompt, where you can inspect the
795             values of local variables before continuing with the
796             execution.</para>
797         </listitem>
798         <listitem>
799           <para>Execution can be <firstterm>single-stepped</firstterm>: the
800             evaluator will suspend execution approximately after every
801             reduction, allowing local variables to be inspected.  This is
802             equivalent to setting a breakpoint at every point in the
803             program.</para>
804         </listitem>
805         <listitem>
806           <para>Execution can take place in <firstterm>tracing
807               mode</firstterm>, in which the evaluator remembers each
808             evaluation step as it happens, but doesn't suspend execution until
809             an actual breakpoint is reached.  When this happens, the history of
810             evaluation steps can be inspected.</para>
811         </listitem>
812         <listitem>
813           <para>Exceptions (e.g. pattern matching failure and
814             <literal>error</literal>) can be treated as breakpoints, to help
815             locate the source of an exception in the program.</para>
816         </listitem>
817       </itemizedlist>
818     </para>
819       
820     <para>There is currently no support for obtaining a &ldquo;stack
821       trace&rdquo;, but the tracing and history features provide a useful
822       second-best, which will often be enough to establish the context of an
823       error.</para>
824       
825     <sect2 id="breakpoints">
826       <title>Breakpoints and inspecting variables</title>
827       
828       <para>Let's use quicksort as a running example.  Here's the code:</para>
829
830 <programlisting>
831 qsort [] = [] 
832 qsort (a:as) = qsort left ++ [a] ++ qsort right
833   where (left,right) = (filter (&lt;=a) as, filter (&gt;a) as)
834
835 main = print (qsort [8, 4, 0, 3, 1, 23, 11, 18])
836 </programlisting>
837
838       <para>First, load the module into GHCi:</para>
839
840 <screen>
841 Prelude> :l qsort.hs
842 [1 of 1] Compiling Main             ( qsort.hs, interpreted )
843 Ok, modules loaded: Main.
844 *Main>
845       </screen>       
846
847       <para>Now, let's set a breakpoint on the right-hand-side of the second
848         equation of qsort:</para>
849
850 <programlisting>
851 *Main> :break 2
852 Breakpoint 0 activated at qsort.hs:2:15-46
853 *Main>
854 </programlisting>
855       
856       <para>The command <literal>:break 2</literal> sets a breakpoint on line
857         2 of the most recently-loaded module, in this case
858         <literal>qsort.hs</literal>.   Specifically, it picks the
859         leftmost complete subexpression on that line on which to set the
860         breakpoint, which in this case is the expression 
861         <literal>(qsort left ++ [a] ++ qsort right)</literal>.</para>
862
863       <para>Now, we run the program:</para>
864
865 <programlisting>
866 *Main> main
867 Stopped at qsort.hs:2:15-46
868 _result :: [a]
869 a :: a
870 left :: [a]
871 right :: [a]
872 [qsort.hs:2:15-46] *Main>
873 </programlisting>
874
875       <para>Execution has stopped at the breakpoint.  The prompt has changed to
876         indicate that we are currently stopped at a breakpoint, and the location:
877         <literal>[qsort.hs:2:15-46]</literal>.  To further clarify the
878         location, we can use the <literal>:list</literal> command:</para>
879
880 <programlisting>
881 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :list 
882 1  qsort [] = [] 
883 2  qsort (a:as) = qsort left ++ [a] ++ qsort right
884 3    where (left,right) = (filter (&lt;=a) as, filter (&gt;a) as)
885 </programlisting>
886
887       <para>The <literal>:list</literal> command lists the source code around
888         the current breakpoint.  If your output device supports it, then GHCi
889         will highlight the active subexpression in bold.</para>
890
891       <para>GHCi has provided bindings for the free variables<footnote><para>We
892             originally provided bindings for all variables in scope, rather
893             than just
894             the free variables of the expression, but found that this affected
895             performance considerably, hence the current restriction to just the
896             free variables.</para>
897         </footnote> of the expression
898         on which the
899         breakpoint was placed (<literal>a</literal>, <literal>left</literal>,
900         <literal>right</literal>), and additionally a binding for the result of
901         the expression (<literal>_result</literal>).  These variables are just
902         like other variables that you might define in GHCi; you
903         can use them in expressions that you type at the prompt, you can ask
904         for their types with <literal>:type</literal>, and so on.  There is one
905         important difference though: these variables may only have partial
906         types.  For example, if we try to display the value of
907         <literal>left</literal>:</para>
908
909 <screen>
910 [qsort.hs:2:15-46] *Main> left
911
912 &lt;interactive&gt;:1:0:
913     Ambiguous type variable `a' in the constraint:
914       `Show a' arising from a use of `print' at &lt;interactive&gt;:1:0-3
915     Cannot resolve unknown runtime types: a
916     Use :print or :force to determine these types
917 </screen>
918
919       <para>This is because <literal>qsort</literal> is a polymorphic function,
920         and because GHCi does not carry type information at runtime, it cannot
921         determine the runtime types of free variables that involve type
922         variables.  Hence, when you ask to display <literal>left</literal> at
923         the prompt, GHCi can't figure out which instance of
924         <literal>Show</literal> to use, so it emits the type error above.</para>
925
926       <para>Fortunately, the debugger includes a generic printing command,
927         <literal>:print</literal>, which can inspect the actual runtime value of a
928         variable and attempt to reconstruct its type.  If we try it on
929         <literal>left</literal>:</para>
930
931 <screen>
932 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :set -fprint-evld-with-show
933 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :print left
934 left = (_t1::[a])
935 </screen>
936
937       <para>This isn't particularly enlightening.  What happened is that
938         <literal>left</literal> is bound to an unevaluated computation (a
939         suspension, or <firstterm>thunk</firstterm>), and
940         <literal>:print</literal> does not force any evaluation.  The idea is
941         that <literal>:print</literal> can be used to inspect values at a
942         breakpoint without any unfortunate side effects.  It won't force any
943         evaluation, which could cause the program to give a different answer
944         than it would normally, and hence it won't cause any exceptions to be
945         raised, infinite loops, or further breakpoints to be triggered (see
946         <xref linkend="nested-breakpoints" />).
947         Rather than forcing thunks, <literal>:print</literal>
948         binds each thunk to a fresh variable beginning with an
949         underscore, in this case
950         <literal>_t1</literal>.</para>
951
952       <para>The flag <literal>-fprint-evld-with-show</literal> instructs
953       <literal>:print</literal> to reuse
954       available <literal>Show</literal> instances when possible. This happens
955       only when the contents of the variable being inspected 
956       are completely evaluated.</para>
957
958
959       <para>If we aren't concerned about preserving the evaluatedness of a
960         variable, we can use <literal>:force</literal> instead of
961         <literal>:print</literal>.  The <literal>:force</literal> command
962         behaves exactly like <literal>:print</literal>, except that it forces
963         the evaluation of any thunks it encounters:</para>
964
965 <screen>
966 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :force left
967 left = [4,0,3,1]
968 </screen>
969
970       <para>Now, since <literal>:force</literal> has inspected the runtime
971         value of <literal>left</literal>, it has reconstructed its type.  We
972         can see the results of this type reconstruction:</para>
973
974 <screen>
975 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :show bindings
976 _result :: [Integer]
977 a :: Integer
978 left :: [Integer]
979 right :: [Integer]
980 _t1 :: [Integer]
981 </screen>
982
983       <para>Not only do we now know the type of <literal>left</literal>, but
984         all the other partial types have also been resolved.  So we can ask
985         for the value of <literal>a</literal>, for example:</para>
986
987 <screen>
988 [qsort.hs:2:15-46] *Main> a
989 8
990 </screen>
991       
992       <para>You might find it useful to use Haskell's
993         <literal>seq</literal> function to evaluate individual thunks rather
994         than evaluating the whole expression with <literal>:force</literal>.
995         For example:</para>
996
997 <screen>
998 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :print right
999 right = (_t1::[Integer])
1000 [qsort.hs:2:15-46] *Main> seq _t1 ()
1001 ()
1002 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :print right
1003 right = 23 : (_t2::[Integer])
1004 </screen>
1005
1006       <para>We evaluated only the <literal>_t1</literal> thunk, revealing the
1007         head of the list, and the tail is another thunk now bound to
1008         <literal>_t2</literal>.  The <literal>seq</literal> function is a
1009         little inconvenient to use here, so you might want to use
1010         <literal>:def</literal> to make a nicer interface (left as an exercise
1011         for the reader!).</para>
1012
1013       <para>Finally, we can continue the current execution:</para>
1014
1015 <screen>
1016 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :continue
1017 Stopped at qsort.hs:2:15-46
1018 _result :: [a]
1019 a :: a
1020 left :: [a]
1021 right :: [a]
1022 [qsort.hs:2:15-46] *Main> 
1023 </screen>
1024
1025       <para>The execution continued at the point it previously stopped, and has
1026         now stopped at the breakpoint for a second time.</para>
1027
1028
1029       <sect3 id="setting-breakpoints">
1030         <title>Setting breakpoints</title>
1031
1032         <para>Breakpoints can be set in various ways.  Perhaps the easiest way to
1033           set a breakpoint is to name a top-level function:</para>
1034
1035 <screen>
1036    :break <replaceable>identifier</replaceable>
1037 </screen>
1038
1039       <para>Where <replaceable>identifier</replaceable> names any top-level
1040         function in an interpreted module currently loaded into GHCi (qualified
1041         names may be used).  The breakpoint will be set on the body of the
1042         function, when it is fully applied but before any pattern matching has
1043         taken place.</para>
1044
1045       <para>Breakpoints can also be set by line (and optionally column)
1046         number:</para>
1047
1048 <screen>
1049    :break <replaceable>line</replaceable>
1050    :break <replaceable>line</replaceable> <replaceable>column</replaceable>
1051    :break <replaceable>module</replaceable> <replaceable>line</replaceable>
1052    :break <replaceable>module</replaceable> <replaceable>line</replaceable> <replaceable>column</replaceable> 
1053 </screen>
1054
1055       <para>When a breakpoint is set on a particular line, GHCi sets the
1056         breakpoint on the
1057         leftmost subexpression that begins and ends on that line.  If two
1058         complete subexpressions start at the same 
1059         column, the longest one is picked.  If there is no complete
1060         subexpression on the line, then the leftmost expression starting on
1061         the line is picked, and failing that the rightmost expression that
1062         partially or completely covers the line.</para>
1063
1064       <para>When a breakpoint is set on a particular line and column, GHCi
1065         picks the smallest subexpression that encloses that location on which
1066         to set the breakpoint.  Note: GHC considers the TAB character to have a
1067         width of 1, wherever it occurs; in other words it counts
1068           characters, rather than columns.  This matches what some editors do,
1069           and doesn't match others.  The best advice is to avoid tab
1070           characters in your source code altogether (see
1071           <option>-fwarn-tabs</option> in <xref linkend="options-sanity"
1072             />).</para> 
1073
1074       <para>If the module is omitted, then the most recently-loaded module is
1075         used.</para>
1076
1077       <para>Not all subexpressions are potential breakpoint locations.  Single
1078         variables are typically not considered to be breakpoint locations
1079         (unless the variable is the right-hand-side of a function definition,
1080         lambda, or case alternative).  The rule of thumb is that all redexes
1081         are breakpoint locations, together with the bodies of functions,
1082         lambdas, case alternatives and binding statements.  There is normally
1083         no breakpoint on a let expression, but there will always be a
1084         breakpoint on its body, because we are usually interested in inspecting
1085         the values of the variables bound by the let.</para>
1086
1087       </sect3>
1088       <sect3>
1089         <title>Listing and deleting breakpoints</title>
1090
1091         <para>The list of breakpoints currently enabled can be displayed using
1092           <literal>:show&nbsp;breaks</literal>:</para>
1093 <screen>
1094 *Main> :show breaks
1095 [0] Main qsort.hs:1:11-12
1096 [1] Main qsort.hs:2:15-46
1097 </screen>
1098
1099         <para>To delete a breakpoint, use the <literal>:delete</literal>
1100           command with the number given in the output from <literal>:show&nbsp;breaks</literal>:</para>
1101
1102 <screen>
1103 *Main> :delete 0
1104 *Main> :show breaks
1105 [1] Main qsort.hs:2:15-46
1106 </screen>        
1107
1108         <para>To delete all breakpoints at once, use <literal>:delete *</literal>.</para>
1109
1110     </sect3>
1111     </sect2>
1112
1113     <sect2 id="single-stepping">
1114       <title>Single-stepping</title>
1115
1116       <para>Single-stepping is a great way to visualise the execution of your
1117         program, and it is also a useful tool for identifying the source of a
1118         bug. GHCi offers two variants of stepping. Use 
1119         <literal>:step</literal>  to enable all the
1120         breakpoints in the program, and execute until the next breakpoint is
1121         reached. Use <literal>:steplocal</literal> to limit the set
1122         of enabled breakpoints to those in the current top level function.
1123         Similarly, use <literal>:stepmodule</literal> to single step only on
1124         breakpoints contained in the current module.
1125         For example:</para>
1126
1127 <screen>
1128 *Main> :step main
1129 Stopped at qsort.hs:5:7-47
1130 _result :: IO ()
1131 </screen>
1132
1133       <para>The command <literal>:step
1134         <replaceable>expr</replaceable></literal> begins the evaluation of
1135         <replaceable>expr</replaceable> in single-stepping mode.  If
1136         <replaceable>expr</replaceable> is omitted, then it single-steps from
1137         the current breakpoint. <literal>:stepover</literal> 
1138         works similarly.</para>
1139
1140       <para>The <literal>:list</literal> command is particularly useful when
1141         single-stepping, to see where you currently are:</para>
1142
1143 <screen>
1144 [qsort.hs:5:7-47] *Main> :list
1145 4  
1146 5  main = print (qsort [8, 4, 0, 3, 1, 23, 11, 18])
1147 6  
1148 [qsort.hs:5:7-47] *Main>
1149 </screen>
1150
1151       <para>In fact, GHCi provides a way to run a command when a breakpoint is
1152         hit, so we can make it automatically do
1153         <literal>:list</literal>:</para>
1154
1155 <screen>
1156 [qsort.hs:5:7-47] *Main> :set stop :list
1157 [qsort.hs:5:7-47] *Main> :step
1158 Stopped at qsort.hs:5:14-46
1159 _result :: [Integer]
1160 4  
1161 5  main = print (qsort [8, 4, 0, 3, 1, 23, 11, 18])
1162 6  
1163 [qsort.hs:5:14-46] *Main>
1164 </screen>
1165     </sect2>
1166
1167     <sect2 id="nested-breakpoints">
1168       <title>Nested breakpoints</title>
1169       <para>When GHCi is stopped at a breakpoint, and an expression entered at
1170         the prompt triggers a
1171         second breakpoint, the new breakpoint becomes the &ldquo;current&rdquo;
1172       one, and the old one is saved on a stack.  An arbitrary number of
1173         breakpoint contexts can be built up in this way.  For example:</para>
1174
1175 <screen>
1176 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :st qsort [1,3]
1177 Stopped at qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1178 _result :: [a]
1179 ... [qsort.hs:(1,0)-(3,55)] *Main>
1180 </screen>
1181
1182       <para>While stopped at the breakpoint on line 2 that we set earlier, we
1183         started a new evaluation with <literal>:step qsort [1,3]</literal>.
1184         This new evaluation stopped after one step (at the definition of
1185         <literal>qsort</literal>).  The prompt has changed, now prefixed with
1186         <literal>...</literal>, to indicate that there are saved breakpoints
1187         beyond the current one.  To see the stack of contexts, use
1188         <literal>:show context</literal>:</para>
1189
1190 <screen>
1191 ... [qsort.hs:(1,0)-(3,55)] *Main> :show context
1192 --> main
1193   Stopped at qsort.hs:2:15-46
1194 --> qsort [1,3]
1195   Stopped at qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1196 ... [qsort.hs:(1,0)-(3,55)] *Main>
1197 </screen>
1198
1199         <para>To abandon the current evaluation, use
1200         <literal>:abandon</literal>:</para>
1201
1202 <screen>
1203 ... [qsort.hs:(1,0)-(3,55)] *Main> :abandon
1204 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :abandon
1205 *Main>
1206 </screen>
1207     </sect2>
1208
1209     <sect2 id="ghci-debugger-result">
1210       <title>The <literal>_result</literal> variable</title>
1211       <para>When stopped at a breakpoint or single-step, GHCi binds the
1212         variable <literal>_result</literal> to the value of the currently
1213         active expression.  The value of <literal>_result</literal> is
1214         presumably not available yet, because we stopped its evaluation, but it
1215         can be forced: if the type is known and showable, then just entering
1216         <literal>_result</literal> at the prompt will show it.  However,
1217         there's one caveat to doing this: evaluating <literal>_result</literal>
1218         will be likely to trigger further breakpoints, starting with the
1219         breakpoint we are currently stopped at (if we stopped at a real
1220         breakpoint, rather than due to <literal>:step</literal>).  So it will
1221         probably be necessary to issue a <literal>:continue</literal>
1222         immediately when evaluating <literal>_result</literal>.  Alternatively,
1223         you can use <literal>:force</literal> which ignores breakpoints.</para>
1224     </sect2>
1225
1226     <sect2 id="tracing">
1227       <title>Tracing and history</title>
1228
1229       <para>A question that we often want to ask when debugging a program is
1230         &ldquo;how did I get here?&rdquo;.  Traditional imperative debuggers
1231         usually provide some kind of stack-tracing feature that lets you see
1232         the stack of active function calls (sometimes called the &ldquo;lexical
1233         call stack&rdquo;), describing a path through the code
1234         to the current location.  Unfortunately this is hard to provide in
1235         Haskell, because execution proceeds on a demand-driven basis, rather
1236         than a depth-first basis as in strict languages.  The
1237         &ldquo;stack&ldquo; in GHC's execution engine bears little
1238         resemblance to the lexical call stack.  Ideally GHCi would maintain a
1239         separate lexical call stack in addition to the dynamic call stack, and
1240         in fact this is exactly
1241         what our profiling system does (<xref linkend="profiling" />), and what
1242         some other Haskell debuggers do.  For the time being, however, GHCi
1243         doesn't maintain a lexical call stack (there are some technical
1244         challenges to be overcome).  Instead, we provide a way to backtrack from a
1245         breakpoint to previous evaluation steps: essentially this is like
1246         single-stepping backwards, and should in many cases provide enough
1247         information to answer the &ldquo;how did I get here?&rdquo;
1248         question.</para>
1249
1250       <para>To use tracing, evaluate an expression with the
1251         <literal>:trace</literal> command.  For example, if we set a breakpoint
1252         on the base case of <literal>qsort</literal>:</para>
1253
1254 <screen>
1255 *Main&gt; :list qsort
1256 1  qsort [] = [] 
1257 2  qsort (a:as) = qsort left ++ [a] ++ qsort right
1258 3    where (left,right) = (filter (&lt;=a) as, filter (&gt;a) as)
1259 4  
1260 *Main&gt; :b 1
1261 Breakpoint 1 activated at qsort.hs:1:11-12
1262 *Main&gt; 
1263 </screen>
1264
1265       <para>and then run a small <literal>qsort</literal> with
1266         tracing:</para>
1267
1268 <screen>
1269 *Main> :trace qsort [3,2,1]
1270 Stopped at qsort.hs:1:11-12
1271 _result :: [a]
1272 [qsort.hs:1:11-12] *Main>
1273 </screen>
1274
1275       <para>We can now inspect the history of evaluation steps:</para>
1276
1277 <screen>
1278 [qsort.hs:1:11-12] *Main> :hist
1279 -1  : qsort.hs:3:24-38
1280 -2  : qsort.hs:3:23-55
1281 -3  : qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1282 -4  : qsort.hs:2:15-24
1283 -5  : qsort.hs:2:15-46
1284 -6  : qsort.hs:3:24-38
1285 -7  : qsort.hs:3:23-55
1286 -8  : qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1287 -9  : qsort.hs:2:15-24
1288 -10 : qsort.hs:2:15-46
1289 -11 : qsort.hs:3:24-38
1290 -12 : qsort.hs:3:23-55
1291 -13 : qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1292 -14 : qsort.hs:2:15-24
1293 -15 : qsort.hs:2:15-46
1294 -16 : qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1295 &lt;end of history&gt;
1296 </screen>
1297
1298       <para>To examine one of the steps in the history, use
1299         <literal>:back</literal>:</para>
1300
1301 <screen>
1302 [qsort.hs:1:11-12] *Main> :back
1303 Logged breakpoint at qsort.hs:3:24-38
1304 _result :: [a]
1305 as :: [a]
1306 a :: a
1307 [-1: qsort.hs:3:24-38] *Main> 
1308 </screen>
1309
1310       <para>Note that the local variables at each step in the history have been
1311         preserved, and can be examined as usual.  Also note that the prompt has
1312         changed to indicate that we're currently examining the first step in
1313         the history: <literal>-1</literal>.  The command
1314         <literal>:forward</literal> can be used to traverse forward in the
1315         history.</para>
1316
1317       <para>The <literal>:trace</literal> command can be used with or without
1318         an expression.  When used without an expression, tracing begins from
1319         the current breakpoint, just like <literal>:step</literal>.</para>
1320
1321       <para>The history is only available when
1322         using <literal>:trace</literal>; the reason for this is we found that
1323         logging each breakpoint in the history cuts performance by a factor of
1324         2 or more.  GHCi remembers the last 50 steps in the history (perhaps in
1325         the future we'll make this configurable).</para>
1326     </sect2>
1327
1328     <sect2 id="ghci-debugger-exceptions">
1329       <title>Debugging exceptions</title>
1330       <para>Another common question that comes up when debugging is
1331         &ldquo;where did this exception come from?&rdquo;.  Exceptions such as
1332         those raised by <literal>error</literal> or <literal>head []</literal>
1333         have no context information attached to them.  Finding which
1334         particular call to <literal>head</literal> in your program resulted in
1335         the error can be a painstaking process, usually involving
1336         <literal>Debug.Trace.trace</literal>, or compiling with
1337         profiling and using <literal>+RTS -xc</literal> (see <xref
1338           linkend="prof-time-options" />).</para>
1339
1340       <para>The GHCi debugger offers a way to hopefully shed some light on
1341         these errors quickly and without modifying or recompiling the source
1342         code.  One way would be to set a breakpoint on the location in the
1343         source code that throws the exception, and then use
1344         <literal>:trace</literal> and <literal>:history</literal> to establish
1345         the context.  However, <literal>head</literal> is in a library and
1346         we can't set a breakpoint on it directly.  For this reason, GHCi
1347         provides the flags <literal>-fbreak-on-exception</literal> which causes
1348         the evaluator to stop when an exception is thrown, and <literal>
1349         -fbreak-on-error</literal>, which works similarly but stops only on 
1350         uncaught exceptions. When stopping at an exception, GHCi will act 
1351         just as it does when a breakpoint is hit, with the deviation that it
1352         will not show you any source code location. Due to this, these 
1353         commands are only really useful in conjunction with
1354         <literal>:trace</literal>, in order to log the steps leading up to the
1355         exception.  For example:</para>
1356
1357 <screen>
1358 *Main> :set -fbreak-on-exception
1359 *Main> :trace qsort ("abc" ++ undefined)
1360 "Stopped at &lt;exception thrown&gt;
1361 _exception :: e
1362 [&lt;exception thrown&gt;] *Main&gt; :hist
1363 -1  : qsort.hs:3:24-38
1364 -2  : qsort.hs:3:23-55
1365 -3  : qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1366 -4  : qsort.hs:2:15-24
1367 -5  : qsort.hs:2:15-46
1368 -6  : qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1369 &lt;end of history&gt;
1370 [&lt;exception thrown&gt;] *Main&gt; :back
1371 Logged breakpoint at qsort.hs:3:24-38
1372 _result :: [a]
1373 as :: [a]
1374 a :: a
1375 [-1: qsort.hs:3:24-38] *Main&gt; :force as
1376 *** Exception: Prelude.undefined
1377 [-1: qsort.hs:3:24-38] *Main&gt; :print as
1378 as = 'b' : 'c' : (_t1::[Char])
1379 </screen>
1380
1381       <para>The exception itself is bound to a new variable,
1382         <literal>_exception</literal>.</para>
1383
1384       <para>Breaking on exceptions is particularly useful for finding out what
1385         your program was doing when it was in an infinite loop.  Just hit
1386         Control-C, and examine the history to find out what was going
1387         on.</para>
1388     </sect2>
1389
1390     <sect2><title>Example: inspecting functions</title>
1391       <para>
1392         It is possible to use the debugger to examine function values. 
1393         When we are at a breakpoint and a function is in scope, the debugger
1394         cannot show 
1395         you the source code for it; however, it is possible to get some 
1396         information by applying it to some arguments and  observing the result. 
1397       </para>
1398
1399       <para>
1400         The process is slightly complicated when the binding is polymorphic. 
1401         We show the process by means of an example.
1402         To keep things simple, we will use the well known <literal>map</literal> function:
1403 <programlisting>
1404 import Prelude hiding (map)
1405
1406 map :: (a->b) -> a -> b
1407 map f [] = []
1408 map f (x:xs) = f x : map f xs
1409 </programlisting>
1410       </para>
1411
1412       <para>
1413         We set a breakpoint on <literal>map</literal>, and call it.
1414 <screen>
1415 *Main> :break 5
1416 Breakpoint 0 activated at  map.hs:5:15-28
1417 *Main> map Just [1..5]
1418 Stopped at map.hs:(4,0)-(5,12)
1419 _result :: [b]
1420 x :: a
1421 f :: a -> b
1422 xs :: [a]
1423 </screen>
1424       GHCi tells us that, among other bindings, <literal>f</literal> is in scope. 
1425       However, its type is not fully known yet,  
1426       and thus it is not possible to apply it to any 
1427       arguments. Nevertheless, observe that the type of its first argument is the
1428       same as the type of <literal>x</literal>, and its result type is shared
1429         with <literal>_result</literal>.
1430       </para>
1431
1432       <para>
1433         As we demonstrated earlier (<xref linkend="breakpoints" />),  the
1434         debugger has some intelligence built-in to update the type of 
1435         <literal>f</literal> whenever the types of <literal>x</literal> or 
1436         <literal>_result</literal> are discovered.  So what we do in this
1437         scenario is
1438         force <literal>x</literal> a bit, in order to recover both its type 
1439       and the argument part of <literal>f</literal>.  
1440 <screen>
1441 *Main> seq x ()
1442 *Main> :print x
1443 x = 1
1444 </screen>
1445       </para>
1446       <para>
1447         We can check now that as expected, the type of <literal>x</literal>
1448         has been reconstructed, and with it the 
1449         type of <literal>f</literal> has been too:</para>
1450 <screen>
1451 *Main> :t x
1452 x :: Integer
1453 *Main> :t f
1454 f :: Integer -> b
1455 </screen>
1456       <para>
1457         From here, we can apply f to any argument of type Integer and observe
1458         the results. 
1459 <screen><![CDATA[
1460 *Main> let b = f 10
1461 *Main> :t b
1462 b :: b
1463 *Main> b
1464 <interactive>:1:0:
1465     Ambiguous type variable `b' in the constraint:
1466       `Show b' arising from a use of `print' at <interactive>:1:0
1467 *Main> :p b
1468 b = (_t2::a)
1469 *Main> seq b ()
1470 ()
1471 *Main> :t b
1472 b :: a
1473 *Main> :p b
1474 b = Just 10
1475 *Main> :t b
1476 b :: Maybe Integer
1477 *Main> :t f
1478 f :: Integer -> Maybe Integer
1479 *Main> f 20
1480 Just 20
1481 *Main> map f [1..5]
1482 [Just 1, Just 2, Just 3, Just 4, Just 5]
1483 ]]></screen>
1484       In the first application of <literal>f</literal>, we had to do 
1485       some more type reconstruction
1486       in order to recover the result type of <literal>f</literal>. 
1487       But after that, we are free to use 
1488       <literal>f</literal> normally.
1489      </para>
1490     </sect2>
1491
1492     <sect2><title>Limitations</title>
1493       <itemizedlist>
1494         <listitem>
1495           <para>When stopped at a breakpoint, if you try to evaluate a variable
1496             that is already under evaluation, the second evaluation will hang.
1497             The reason is
1498             that GHC knows the variable is under evaluation, so the new
1499             evaluation just waits for the result before continuing, but of
1500             course this isn't going to happen because the first evaluation is
1501             stopped at a breakpoint. Control-C can interrupt the hung
1502             evaluation and return to the prompt.</para>
1503           <para>The most common way this can happen is when you're evaluating a
1504             CAF (e.g. main), stop at a breakpoint, and ask for the value of the
1505             CAF at the prompt again.</para>
1506         </listitem>
1507         <listitem><para>
1508           Implicit parameters (see <xref linkend="implicit-parameters"/>) are only available 
1509           at the scope of a breakpoint if there is an explicit type signature.
1510         </para>
1511         </listitem>
1512       </itemizedlist>
1513     </sect2>
1514   </sect1>
1515
1516   <sect1 id="ghci-invocation">
1517     <title>Invoking GHCi</title>
1518     <indexterm><primary>invoking</primary><secondary>GHCi</secondary></indexterm>
1519     <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;interactive</option></primary></indexterm>
1520
1521     <para>GHCi is invoked with the command <literal>ghci</literal> or
1522     <literal>ghc &ndash;&ndash;interactive</literal>.  One or more modules or
1523     filenames can also be specified on the command line; this
1524     instructs GHCi to load the specified modules or filenames (and all
1525     the modules they depend on), just as if you had said
1526     <literal>:load <replaceable>modules</replaceable></literal> at the
1527     GHCi prompt (see <xref linkend="ghci-commands" />).  For example, to
1528     start GHCi and load the program whose topmost module is in the
1529     file <literal>Main.hs</literal>, we could say:</para>
1530
1531 <screen>
1532 $ ghci Main.hs
1533 </screen>
1534
1535     <para>Most of the command-line options accepted by GHC (see <xref
1536     linkend="using-ghc"/>) also make sense in interactive mode.  The ones
1537     that don't make sense are mostly obvious.</para>
1538
1539     <sect2>
1540       <title>Packages</title>
1541       <indexterm><primary>packages</primary><secondary>with GHCi</secondary></indexterm>
1542
1543       <para>Most packages (see <xref linkend="using-packages"/>) are
1544       available without needing to specify any extra flags at all:
1545       they will be automatically loaded the first time they are
1546       needed.</para>
1547
1548       <para>For hidden packages, however, you need to request the
1549       package be loaded by using the <literal>-package</literal> flag:</para>
1550
1551 <screen>
1552 $ ghci -package readline
1553 GHCi, version 6.8.1: http://www.haskell.org/ghc/  :? for help
1554 Loading package base ... linking ... done.
1555 Loading package readline-1.0 ... linking ... done.
1556 Prelude> 
1557 </screen>
1558
1559       <para>The following command works to load new packages into a
1560       running GHCi:</para>
1561
1562 <screen>
1563 Prelude> :set -package <replaceable>name</replaceable>
1564 </screen>
1565
1566       <para>But note that doing this will cause all currently loaded
1567       modules to be unloaded, and you'll be dumped back into the
1568       <literal>Prelude</literal>.</para>
1569     </sect2>
1570
1571     <sect2>
1572       <title>Extra libraries</title>
1573       <indexterm><primary>libraries</primary><secondary>with GHCi</secondary></indexterm>
1574       
1575       <para>Extra libraries may be specified on the command line using
1576       the normal <literal>-l<replaceable>lib</replaceable></literal>
1577       option.  (The term <emphasis>library</emphasis> here refers to
1578       libraries of foreign object code; for using libraries of Haskell
1579       source code, see <xref linkend="ghci-modules-filenames"/>.) For
1580       example, to load the &ldquo;m&rdquo; library:</para>
1581
1582 <screen>
1583 $ ghci -lm
1584 </screen>
1585
1586       <para>On systems with <literal>.so</literal>-style shared
1587       libraries, the actual library loaded will the
1588       <filename>lib<replaceable>lib</replaceable>.so</filename>.  GHCi
1589       searches the following places for libraries, in this order:</para>
1590
1591       <itemizedlist>
1592         <listitem>
1593           <para>Paths specified using the
1594           <literal>-L<replaceable>path</replaceable></literal>
1595           command-line option,</para>
1596         </listitem>
1597         <listitem>
1598           <para>the standard library search path for your system,
1599           which on some systems may be overridden by setting the
1600           <literal>LD_LIBRARY_PATH</literal> environment
1601           variable.</para>
1602         </listitem>
1603       </itemizedlist>
1604
1605       <para>On systems with <literal>.dll</literal>-style shared
1606       libraries, the actual library loaded will be
1607       <filename><replaceable>lib</replaceable>.dll</filename>.  Again,
1608       GHCi will signal an error if it can't find the library.</para>
1609
1610       <para>GHCi can also load plain object files
1611       (<literal>.o</literal> or <literal>.obj</literal> depending on
1612       your platform) from the command-line.  Just add the name the
1613       object file to the command line.</para>
1614
1615       <para>Ordering of <option>-l</option> options matters: a library
1616       should be mentioned <emphasis>before</emphasis> the libraries it
1617       depends on (see <xref linkend="options-linker"/>).</para>
1618     </sect2>
1619
1620   </sect1>
1621
1622   <sect1 id="ghci-commands">
1623     <title>GHCi commands</title>
1624
1625     <para>GHCi commands all begin with
1626     &lsquo;<literal>:</literal>&rsquo; and consist of a single command
1627     name followed by zero or more parameters.  The command name may be
1628     abbreviated, with ambiguities being resolved in favour of the more
1629     commonly used commands.</para>
1630
1631     <variablelist>
1632       <varlistentry>
1633         <term>
1634           <literal>:abandon</literal>
1635           <indexterm><primary><literal>:abandon</literal></primary></indexterm>
1636         </term>
1637         <listitem>
1638           <para>Abandons the current evaluation (only available when stopped at
1639           a breakpoint).</para>
1640         </listitem>
1641       </varlistentry>
1642
1643       <varlistentry>
1644         <term>
1645           <literal>:add</literal> <replaceable>module</replaceable> ...
1646           <indexterm><primary><literal>:add</literal></primary></indexterm>
1647         </term>
1648         <listitem>
1649           <para>Add <replaceable>module</replaceable>(s) to the
1650           current <firstterm>target set</firstterm>, and perform a
1651           reload.</para>
1652         </listitem>
1653       </varlistentry>
1654
1655       <varlistentry>
1656         <term>
1657           <literal>:back</literal>
1658           <indexterm><primary><literal>:back</literal></primary></indexterm>
1659         </term>
1660         <listitem>
1661           <para>Travel back one step in the history.  See <xref
1662               linkend="tracing" />.  See also:
1663             <literal>:trace</literal>, <literal>:history</literal>,
1664             <literal>:forward</literal>.</para>
1665         </listitem>
1666       </varlistentry>
1667
1668       <varlistentry>
1669         <term>
1670           <literal>:break [<replaceable>identifier</replaceable> |
1671             [<replaceable>module</replaceable>] <replaceable>line</replaceable>
1672             [<replaceable>column</replaceable>]]</literal>
1673         </term>
1674           <indexterm><primary><literal>:break</literal></primary></indexterm>
1675         <listitem>
1676           <para>Set a breakpoint on the specified function or line and
1677               column.  See <xref linkend="setting-breakpoints" />.</para>
1678         </listitem>
1679       </varlistentry>
1680
1681       <varlistentry>
1682         <term>
1683           <literal>:browse</literal> <optional><optional><literal>*</literal></optional><replaceable>module</replaceable></optional> ...
1684           <indexterm><primary><literal>:browse</literal></primary></indexterm>
1685         </term>
1686         <listitem>
1687           <para>Displays the identifiers defined by the module
1688           <replaceable>module</replaceable>, which must be either
1689           loaded into GHCi or be a member of a package.  If
1690           <replaceable>module</replaceable> is omitted, the most
1691           recently-loaded module is used.</para>
1692
1693           <para>If the <literal>*</literal> symbol is placed before
1694           the module name, then <emphasis>all</emphasis> the
1695           identifiers in scope in <replaceable>module</replaceable> are
1696           shown; otherwise the list is limited to the exports of
1697           <replaceable>module</replaceable>.  The
1698           <literal>*</literal>-form is only available for modules
1699           which are interpreted; for compiled modules (including
1700           modules from packages) only the non-<literal>*</literal>
1701           form of <literal>:browse</literal> is available.</para>
1702         </listitem>
1703       </varlistentry>
1704
1705       <varlistentry>
1706         <term>
1707           <literal>:cd</literal> <replaceable>dir</replaceable>
1708           <indexterm><primary><literal>:cd</literal></primary></indexterm>
1709         </term>
1710         <listitem>
1711           <para>Changes the current working directory to
1712           <replaceable>dir</replaceable>.  A
1713           &lsquo;<literal>&tilde;</literal>&rsquo; symbol at the
1714           beginning of <replaceable>dir</replaceable> will be replaced
1715           by the contents of the environment variable
1716           <literal>HOME</literal>.</para>
1717
1718           <para>NOTE: changing directories causes all currently loaded
1719           modules to be unloaded.  This is because the search path is
1720           usually expressed using relative directories, and changing
1721           the search path in the middle of a session is not
1722           supported.</para>
1723         </listitem>
1724       </varlistentry>
1725
1726       <varlistentry>
1727         <term>
1728           <literal>:cmd</literal> <replaceable>expr</replaceable>
1729           <indexterm><primary><literal>:cmd</literal></primary></indexterm>
1730         </term>
1731         <listitem>
1732           <para>Executes <replaceable>expr</replaceable> as a computation of
1733             type <literal>IO String</literal>, and then executes the resulting
1734             string as a list of GHCi commands.  Multiple commands are separated
1735             by newlines.  The <literal>:cmd</literal> command is useful with
1736             <literal>:def</literal> and <literal>:set stop</literal>.</para>
1737         </listitem>
1738       </varlistentry>
1739
1740       <varlistentry>
1741         <term>
1742           <literal>:continue</literal> 
1743           <indexterm><primary><literal>:continue</literal></primary></indexterm>
1744         </term>
1745         <listitem><para>Continue the current evaluation, when stopped at a
1746             breakpoint.</para>
1747         </listitem>
1748       </varlistentry>
1749
1750       <varlistentry>
1751         <term>
1752           <literal>:ctags</literal> <optional><replaceable>filename</replaceable></optional>
1753           <literal>:etags</literal> <optional><replaceable>filename</replaceable></optional>
1754           <indexterm><primary><literal>:etags</literal></primary>
1755           </indexterm>
1756           <indexterm><primary><literal>:etags</literal></primary>
1757           </indexterm>
1758         </term>
1759         <listitem>
1760           <para>Generates a &ldquo;tags&rdquo; file for Vi-style editors
1761             (<literal>:ctags</literal>) or
1762         Emacs-style editors (<literal>:etags</literal>).  If
1763             no filename is specified, the default <filename>tags</filename> or
1764             <filename>TAGS</filename> is
1765             used, respectively.  Tags for all the functions, constructors and
1766             types in the currently loaded modules are created.  All modules must
1767             be interpreted for these commands to work.</para>
1768           <para>See also <xref linkend="hasktags" />.</para>
1769         </listitem>
1770       </varlistentry>
1771
1772       <varlistentry>
1773         <term>
1774           <literal>:def</literal> <replaceable>name</replaceable> <replaceable>expr</replaceable>
1775           <indexterm><primary><literal>:def</literal></primary></indexterm>
1776         </term>
1777         <listitem>
1778           <para>The command <literal>:def</literal>
1779           <replaceable>name</replaceable>
1780           <replaceable>expr</replaceable> defines a new GHCi command
1781           <literal>:<replaceable>name</replaceable></literal>,
1782           implemented by the Haskell expression
1783           <replaceable>expr</replaceable>, which must have type
1784           <literal>String -> IO String</literal>.  When
1785           <literal>:<replaceable>name</replaceable>
1786           <replaceable>args</replaceable></literal> is typed at the
1787           prompt, GHCi will run the expression
1788           <literal>(<replaceable>name</replaceable>
1789           <replaceable>args</replaceable>)</literal>, take the
1790           resulting <literal>String</literal>, and feed it back into
1791           GHCi as a new sequence of commands.  Separate commands in
1792           the result must be separated by
1793           &lsquo;<literal>\n</literal>&rsquo;.</para>
1794
1795           <para>That's all a little confusing, so here's a few
1796           examples.  To start with, here's a new GHCi command which
1797           doesn't take any arguments or produce any results, it just
1798           outputs the current date &amp; time:</para>
1799
1800 <screen>
1801 Prelude> let date _ = Time.getClockTime >>= print >> return ""
1802 Prelude> :def date date
1803 Prelude> :date
1804 Fri Mar 23 15:16:40 GMT 2001
1805 </screen>
1806
1807           <para>Here's an example of a command that takes an argument.
1808           It's a re-implementation of <literal>:cd</literal>:</para>
1809
1810 <screen>
1811 Prelude> let mycd d = Directory.setCurrentDirectory d >> return ""
1812 Prelude> :def mycd mycd
1813 Prelude> :mycd ..
1814 </screen>
1815
1816           <para>Or I could define a simple way to invoke
1817           &ldquo;<literal>ghc &ndash;&ndash;make Main</literal>&rdquo; in the
1818           current directory:</para>
1819
1820 <screen>
1821 Prelude> :def make (\_ -> return ":! ghc &ndash;&ndash;make Main")
1822 </screen>
1823
1824           <para>We can define a command that reads GHCi input from a
1825           file.  This might be useful for creating a set of bindings
1826           that we want to repeatedly load into the GHCi session:</para>
1827
1828 <screen>
1829 Prelude> :def . readFile
1830 Prelude> :. cmds.ghci
1831 </screen>
1832
1833           <para>Notice that we named the command
1834           <literal>:.</literal>, by analogy with the
1835           &lsquo;<literal>.</literal>&rsquo; Unix shell command that
1836           does the same thing.</para>
1837         </listitem>
1838       </varlistentry>
1839
1840       <varlistentry>
1841         <term>
1842           <literal>:delete * | <replaceable>num</replaceable> ...</literal> 
1843           <indexterm><primary><literal>:delete</literal></primary></indexterm>
1844         </term>
1845         <listitem>
1846           <para>Delete one or more breakpoints by number (use <literal>:show
1847               breaks</literal> to see the number of each breakpoint).  The
1848             <literal>*</literal> form deletes all the breakpoints.</para>
1849         </listitem>
1850       </varlistentry>
1851
1852       <varlistentry>
1853         <term>
1854           <literal>:edit <optional><replaceable>file</replaceable></optional></literal>
1855           <indexterm><primary><literal>:edit</literal></primary></indexterm>
1856         </term>
1857         <listitem>
1858           <para>Opens an editor to edit the file
1859           <replaceable>file</replaceable>, or the most recently loaded
1860           module if <replaceable>file</replaceable> is omitted.  The
1861           editor to invoke is taken from the <literal>EDITOR</literal>
1862           environment variable, or a default editor on your system if
1863           <literal>EDITOR</literal> is not set.  You can change the
1864           editor using <literal>:set editor</literal>.</para>
1865         </listitem>
1866       </varlistentry>
1867
1868       <varlistentry>
1869         <term>
1870           <literal>:etags</literal> 
1871         </term>
1872         <listitem>
1873           <para>See <literal>:ctags</literal>.</para>
1874         </listitem>
1875       </varlistentry>
1876
1877       <varlistentry>
1878         <term>
1879           <literal>:force <replaceable>identifier</replaceable> ...</literal>
1880           <indexterm><primary><literal>:force</literal></primary></indexterm>
1881         </term>
1882         <listitem>
1883           <para>Prints the value of <replaceable>identifier</replaceable> in
1884             the same way as <literal>:print</literal>.   Unlike
1885             <literal>:print</literal>, <literal>:force</literal> evaluates each
1886             thunk that it encounters while traversing the value.  This may
1887             cause exceptions or infinite loops, or further breakpoints (which
1888             are ignored, but displayed).</para>
1889         </listitem>
1890       </varlistentry>
1891
1892       <varlistentry>
1893         <term>
1894           <literal>:forward</literal>
1895           <indexterm><primary><literal>:forward</literal></primary></indexterm>
1896         </term>
1897         <listitem>
1898           <para>Move forward in the history.   See <xref
1899               linkend="tracing" />.  See also:
1900             <literal>:trace</literal>, <literal>:history</literal>,
1901             <literal>:back</literal>.</para>
1902         </listitem>
1903       </varlistentry>
1904
1905       <varlistentry>
1906         <term>
1907           <literal>:help</literal>
1908           <indexterm><primary><literal>:help</literal></primary></indexterm>
1909         </term>
1910         <term>
1911           <literal>:?</literal>
1912           <indexterm><primary><literal>:?</literal></primary></indexterm>
1913         </term>
1914         <listitem>
1915           <para>Displays a list of the available commands.</para>
1916         </listitem>
1917       </varlistentry>
1918
1919       <varlistentry>
1920         <term>
1921           <literal>:history [<replaceable>num</replaceable>]</literal>
1922           <indexterm><primary><literal>:history</literal></primary></indexterm>
1923         </term>
1924         <listitem>
1925           <para>Display the history of evaluation steps.  With a number,
1926             displays that many steps (default: 20).  For use with
1927             <literal>:trace</literal>; see <xref
1928               linkend="tracing" />.</para>
1929         </listitem>
1930       </varlistentry>
1931
1932       <varlistentry>
1933         <term>
1934           <literal>:info</literal> <replaceable>name</replaceable> ...
1935           <indexterm><primary><literal>:info</literal></primary></indexterm>
1936         </term>
1937         <listitem>
1938           <para>Displays information about the given name(s).  For
1939           example, if <replaceable>name</replaceable> is a class, then
1940           the class methods and their types will be printed;  if
1941           <replaceable>name</replaceable> is a type constructor, then
1942           its definition will be printed;  if
1943           <replaceable>name</replaceable> is a function, then its type
1944           will be printed.  If <replaceable>name</replaceable> has
1945           been loaded from a source file, then GHCi will also display
1946           the location of its definition in the source.</para>
1947           <para>For types and classes, GHCi also summarises instances that
1948           mention them.  To avoid showing irrelevant information, an instance
1949           is shown only if (a) its head mentions <replaceable>name</replaceable>, 
1950           and (b) all the other things mentioned in the instance
1951           are in scope (either qualified or otherwise) as a result of 
1952           a <literal>:load</literal> or <literal>:module</literal> commands. </para>
1953         </listitem>
1954       </varlistentry>
1955
1956       <varlistentry>
1957         <term>
1958           <literal>:kind</literal> <replaceable>type</replaceable>
1959           <indexterm><primary><literal>:kind</literal></primary></indexterm>
1960         </term>
1961         <listitem>
1962           <para>Infers and prints the kind of
1963           <replaceable>type</replaceable>. The latter can be an arbitrary
1964             type expression, including a partial application of a type constructor,
1965             such as <literal>Either Int</literal>.</para>
1966         </listitem>
1967       </varlistentry>
1968
1969       <varlistentry>
1970         <term>
1971           <literal>:load</literal> <replaceable>module</replaceable> ...
1972           <indexterm><primary><literal>:load</literal></primary></indexterm>
1973         </term>
1974         <listitem>
1975           <para>Recursively loads the specified
1976           <replaceable>module</replaceable>s, and all the modules they
1977           depend on.  Here, each <replaceable>module</replaceable>
1978           must be a module name or filename, but may not be the name
1979           of a module in a package.</para>
1980
1981           <para>All previously loaded modules, except package modules,
1982           are forgotten.  The new set of modules is known as the
1983           <firstterm>target set</firstterm>.  Note that
1984           <literal>:load</literal> can be used without any arguments
1985           to unload all the currently loaded modules and
1986           bindings.</para>
1987
1988           <para>After a <literal>:load</literal> command, the current
1989           context is set to:</para>
1990
1991           <itemizedlist>
1992             <listitem>
1993               <para><replaceable>module</replaceable>, if it was loaded
1994               successfully, or</para>
1995             </listitem>
1996             <listitem>
1997               <para>the most recently successfully loaded module, if
1998               any other modules were loaded as a result of the current
1999               <literal>:load</literal>, or</para>
2000             </listitem>
2001             <listitem>
2002               <para><literal>Prelude</literal> otherwise.</para>
2003             </listitem>
2004           </itemizedlist>
2005         </listitem>
2006       </varlistentry>
2007
2008       <varlistentry>
2009         <term>
2010           <literal>:main <replaceable>arg<subscript>1</subscript></replaceable> ... <replaceable>arg<subscript>n</subscript></replaceable></literal>
2011           <indexterm><primary><literal>:main</literal></primary></indexterm>
2012         </term>
2013         <listitem>
2014           <para>
2015             When a program is compiled and executed, it can use the
2016             <literal>getArgs</literal> function to access the
2017             command-line arguments.
2018             However, we cannot simply pass the arguments to the
2019             <literal>main</literal> function while we are testing in ghci,
2020             as the <literal>main</literal> function doesn't take its
2021             arguments directly.
2022           </para>
2023
2024           <para>
2025             Instead, we can use the <literal>:main</literal> command.
2026             This runs whatever <literal>main</literal> is in scope, with
2027             any arguments being treated the same as command-line arguments,
2028             e.g.:
2029           </para>
2030
2031 <screen>
2032 Prelude> let main = System.Environment.getArgs >>= print
2033 Prelude> :main foo bar
2034 ["foo","bar"]
2035 </screen>
2036
2037         </listitem>
2038       </varlistentry>
2039
2040       <varlistentry>
2041         <term>
2042           <literal>:module <optional>+|-</optional> <optional>*</optional><replaceable>mod<subscript>1</subscript></replaceable> ... <optional>*</optional><replaceable>mod<subscript>n</subscript></replaceable></literal>
2043           <indexterm><primary><literal>:module</literal></primary></indexterm>
2044         </term>
2045         <term>
2046           <literal>import <replaceable>mod</replaceable></literal>
2047         </term>
2048         <listitem>
2049           <para>Sets or modifies the current context for statements
2050           typed at the prompt.  The form <literal>import
2051           <replaceable>mod</replaceable></literal> is equivalent to
2052           <literal>:module +<replaceable>mod</replaceable></literal>.
2053           See <xref linkend="ghci-scope"/> for
2054           more details.</para>
2055         </listitem>
2056       </varlistentry>
2057
2058       <varlistentry>
2059         <term>
2060           <literal>:print </literal> <replaceable>names</replaceable> ...
2061           <indexterm><primary><literal>:print</literal></primary></indexterm>
2062         </term>
2063         <listitem>
2064           <para>Prints a value without forcing its evaluation.
2065             <literal>:print</literal> may be used on values whose types are
2066             unknown or partially known, which might be the case for local
2067             variables with polymorphic types at a breakpoint.  While inspecting
2068             the runtime value, <literal>:print</literal> attempts to
2069             reconstruct the type of the value, and will elaborate the type in
2070             GHCi's environment if possible.  If any unevaluated components
2071             (thunks) are encountered, then <literal>:print</literal> binds
2072             a fresh variable with a name beginning with <literal>_t</literal>
2073             to each thunk.  See <xref linkend="breakpoints" /> for more
2074             information.  See also the <literal>:sprint</literal> command,
2075             which works like <literal>:print</literal> but does not bind new
2076             variables.</para>
2077         </listitem>
2078       </varlistentry>
2079
2080       <varlistentry>
2081         <term>
2082           <literal>:quit</literal>
2083           <indexterm><primary><literal>:quit</literal></primary></indexterm>
2084         </term>
2085         <listitem>
2086           <para>Quits GHCi.  You can also quit by typing control-D
2087           at the prompt.</para>
2088         </listitem>
2089       </varlistentry>
2090
2091       <varlistentry>
2092         <term>
2093           <literal>:reload</literal>
2094           <indexterm><primary><literal>:reload</literal></primary></indexterm>
2095         </term>
2096         <listitem>
2097           <para>Attempts to reload the current target set (see
2098           <literal>:load</literal>) if any of the modules in the set,
2099           or any dependent module, has changed.  Note that this may
2100           entail loading new modules, or dropping modules which are no
2101           longer indirectly required by the target.</para>
2102         </listitem>
2103       </varlistentry>
2104
2105       <varlistentry>
2106         <term>
2107           <literal>:set</literal> <optional><replaceable>option</replaceable>...</optional>
2108           <indexterm><primary><literal>:set</literal></primary></indexterm>
2109         </term>
2110         <listitem>
2111           <para>Sets various options.  See <xref linkend="ghci-set"/>
2112           for a list of available options.  The
2113           <literal>:set</literal> command by itself shows which
2114           options are currently set.</para>
2115         </listitem>
2116       </varlistentry>
2117
2118       <varlistentry>
2119         <term>
2120           <literal>:set</literal> <literal>args</literal> <replaceable>arg</replaceable> ...
2121           <indexterm><primary><literal>:set args</literal></primary></indexterm>
2122         </term>
2123         <listitem>
2124           <para>Sets the list of arguments which are returned when the
2125           program calls <literal>System.getArgs</literal><indexterm><primary>getArgs</primary>
2126             </indexterm>.</para>
2127         </listitem>
2128       </varlistentry>
2129
2130       <varlistentry>
2131         <term>
2132            <literal>:set</literal> <literal>editor</literal> <replaceable>cmd</replaceable>
2133         </term>
2134         <listitem>
2135           <para>Sets the command used by <literal>:edit</literal> to
2136           <replaceable>cmd</replaceable>.</para>
2137         </listitem>
2138       </varlistentry>
2139
2140       <varlistentry>
2141         <term>
2142            <literal>:set</literal> <literal>prog</literal> <replaceable>prog</replaceable>
2143            <indexterm><primary><literal>:set prog</literal></primary></indexterm>
2144         </term>
2145         <listitem>
2146           <para>Sets the string to be returned when the program calls
2147           <literal>System.getProgName</literal><indexterm><primary>getProgName</primary>
2148             </indexterm>.</para>
2149         </listitem>
2150       </varlistentry>
2151
2152       <varlistentry>
2153         <term>
2154            <literal>:set</literal> <literal>prompt</literal> <replaceable>prompt</replaceable>
2155         </term>
2156         <listitem>
2157           <para>Sets the string to be used as the prompt in GHCi.
2158           Inside <replaceable>prompt</replaceable>, the sequence
2159           <literal>%s</literal> is replaced by the names of the
2160           modules currently in scope, and <literal>%%</literal> is
2161           replaced by <literal>%</literal>.</para>
2162         </listitem>
2163       </varlistentry>
2164
2165       <varlistentry>
2166         <term>
2167            <literal>:set</literal> <literal>stop</literal>
2168           [<replaceable>num</replaceable>] <replaceable>cmd</replaceable>
2169         </term>
2170         <listitem>
2171           <para>Set a command to be executed when a breakpoint is hit, or a new
2172           item in the history is selected.  The most common use of
2173             <literal>:set stop</literal> is to display the source code at the
2174             current location, e.g. <literal>:set stop :list</literal>.</para>
2175
2176           <para>If a number is given before the command, then the commands are
2177             run when the specified breakpoint (only) is hit.  This can be quite
2178             useful: for example, <literal>:set stop 1 :continue</literal>
2179             effectively disables breakpoint 1, by running
2180             <literal>:continue</literal> whenever it is hit (although GHCi will
2181             still emit a message to say the breakpoint was hit).  What's more,
2182             with cunning use of <literal>:def</literal> and
2183             <literal>:cmd</literal> you can use <literal>:set stop</literal> to
2184             implement conditional breakpoints:</para>
2185 <screen>
2186 *Main> :def cond \expr -> return (":cmd if (" ++ expr ++ ") then return \"\" else return \":continue\"")
2187 *Main> :set stop 0 :cond (x &lt; 3)
2188 </screen>
2189           <para>Ignoring breakpoints for a specified number of iterations is
2190             also possible using similar techniques.</para>
2191         </listitem>
2192       </varlistentry>
2193
2194       <varlistentry>
2195         <term>
2196           <literal>:show bindings</literal>
2197           <indexterm><primary><literal>:show bindings</literal></primary></indexterm>
2198         </term>
2199         <listitem>
2200           <para>Show the bindings made at the prompt and their
2201           types.</para>
2202         </listitem>
2203       </varlistentry>
2204
2205       <varlistentry>
2206         <term>
2207           <literal>:show breaks</literal>
2208           <indexterm><primary><literal>:show breaks</literal></primary></indexterm>
2209         </term>
2210         <listitem>
2211           <para>List the active breakpoints.</para>
2212         </listitem>
2213       </varlistentry>
2214
2215       <varlistentry>
2216         <term>
2217           <literal>:show context</literal>
2218           <indexterm><primary><literal>:show context</literal></primary></indexterm>
2219         </term>
2220         <listitem>
2221           <para>List the active evaluations that are stopped at breakpoints.</para>
2222         </listitem>
2223       </varlistentry>
2224
2225       <varlistentry>
2226         <term>
2227           <literal>:show modules</literal>
2228           <indexterm><primary><literal>:show modules</literal></primary></indexterm>
2229         </term>
2230         <listitem>
2231           <para>Show the list of modules currently loaded.</para>
2232         </listitem>
2233       </varlistentry>
2234
2235       <varlistentry>
2236         <term>
2237           <literal>:show [args|prog|prompt|editor|stop]</literal>
2238           <indexterm><primary><literal>:show</literal></primary></indexterm>
2239         </term>
2240         <listitem>
2241           <para>Displays the specified setting (see
2242             <literal>:set</literal>).</para>
2243         </listitem>
2244       </varlistentry>
2245
2246       <varlistentry>
2247         <term>
2248           <literal>:sprint</literal>
2249           <indexterm><primary><literal>:sprint</literal></primary></indexterm>
2250         </term>
2251         <listitem>
2252           <para>Prints a value without forcing its evaluation.
2253             <literal>:sprint</literal> is similar to <literal>:print</literal>,
2254             with the difference that unevaluated subterms are not bound to new
2255             variables, they are simply denoted by &lsquo;_&rsquo;.</para>
2256         </listitem>
2257       </varlistentry>
2258
2259       <varlistentry>
2260         <term>
2261           <literal>:step [<replaceable>expr</replaceable>]</literal> 
2262           <indexterm><primary><literal>:step</literal></primary></indexterm>
2263         </term>
2264         <listitem>
2265           <para>Single-step from the last breakpoint.  With an expression
2266             argument, begins evaluation of the expression with a
2267             single-step.</para>
2268         </listitem>
2269       </varlistentry>
2270
2271       <varlistentry>
2272         <term>
2273           <literal>:trace [<replaceable>expr</replaceable>]</literal>
2274           <indexterm><primary><literal>:trace</literal></primary></indexterm>
2275         </term>
2276         <listitem>
2277           <para>Evaluates the given expression (or from the last breakpoint if
2278             no expression is given), and additionally logs the evaluation
2279             steps for later inspection using <literal>:history</literal>.  See
2280             <xref linkend="tracing" />.</para>
2281         </listitem>
2282       </varlistentry>
2283
2284       <varlistentry>
2285         <term>
2286          <literal>:type</literal> <replaceable>expression</replaceable>
2287          <indexterm><primary><literal>:type</literal></primary></indexterm>
2288         </term>
2289         <listitem>
2290           <para>Infers and prints the type of
2291           <replaceable>expression</replaceable>, including explicit
2292           forall quantifiers for polymorphic types.  The monomorphism
2293           restriction is <emphasis>not</emphasis> applied to the
2294           expression during type inference.</para>
2295         </listitem>
2296       </varlistentry>
2297
2298       <varlistentry>
2299         <term>
2300           <literal>:undef</literal> <replaceable>name</replaceable>
2301           <indexterm><primary><literal>:undef</literal></primary></indexterm>
2302         </term>
2303         <listitem>
2304           <para>Undefines the user-defined command
2305           <replaceable>name</replaceable> (see <literal>:def</literal>
2306           above).</para>
2307         </listitem>
2308       </varlistentry>
2309
2310       <varlistentry>
2311         <term>
2312           <literal>:unset</literal> <replaceable>option</replaceable>...
2313           <indexterm><primary><literal>:unset</literal></primary></indexterm>
2314         </term>
2315         <listitem>
2316           <para>Unsets certain options.  See <xref linkend="ghci-set"/>
2317           for a list of available options.</para>
2318         </listitem>
2319       </varlistentry>
2320
2321       <varlistentry>
2322         <term>
2323           <literal>:!</literal> <replaceable>command</replaceable>...
2324           <indexterm><primary><literal>:!</literal></primary></indexterm>
2325           <indexterm><primary>shell commands</primary><secondary>in GHCi</secondary></indexterm>
2326         </term>
2327         <listitem>
2328           <para>Executes the shell command
2329           <replaceable>command</replaceable>.</para>
2330         </listitem>
2331       </varlistentry>
2332
2333     </variablelist>
2334   </sect1>
2335
2336   <sect1 id="ghci-set">
2337     <title>The <literal>:set</literal> command</title>
2338     <indexterm><primary><literal>:set</literal></primary></indexterm>
2339
2340     <para>The <literal>:set</literal> command sets two types of
2341     options: GHCi options, which begin with
2342     &lsquo;<literal>+</literal>&rsquo;, and &ldquo;command-line&rdquo;
2343     options, which begin with &lsquo;-&rsquo;.  </para>
2344
2345     <para>NOTE: at the moment, the <literal>:set</literal> command
2346     doesn't support any kind of quoting in its arguments: quotes will
2347     not be removed and cannot be used to group words together.  For
2348     example, <literal>:set -DFOO='BAR BAZ'</literal> will not do what
2349     you expect.</para>
2350
2351     <sect2>
2352       <title>GHCi options</title>
2353       <indexterm><primary>options</primary><secondary>GHCi</secondary>
2354       </indexterm>
2355
2356       <para>GHCi options may be set using <literal>:set</literal> and
2357       unset using <literal>:unset</literal>.</para>
2358
2359       <para>The available GHCi options are:</para>
2360
2361       <variablelist>
2362         <varlistentry>
2363           <term>
2364             <literal>+r</literal>
2365             <indexterm><primary><literal>+r</literal></primary></indexterm>
2366             <indexterm><primary>CAFs</primary><secondary>in GHCi</secondary></indexterm>
2367             <indexterm><primary>Constant Applicative Form</primary><see>CAFs</see></indexterm>
2368           </term>
2369           <listitem>
2370             <para>Normally, any evaluation of top-level expressions
2371             (otherwise known as CAFs or Constant Applicative Forms) in
2372             loaded modules is retained between evaluations.  Turning
2373             on <literal>+r</literal> causes all evaluation of
2374             top-level expressions to be discarded after each
2375             evaluation (they are still retained
2376             <emphasis>during</emphasis> a single evaluation).</para>
2377           
2378             <para>This option may help if the evaluated top-level
2379             expressions are consuming large amounts of space, or if
2380             you need repeatable performance measurements.</para>
2381           </listitem>
2382         </varlistentry>
2383
2384         <varlistentry>
2385           <term>
2386             <literal>+s</literal>
2387             <indexterm><primary><literal>+s</literal></primary></indexterm>
2388           </term>
2389           <listitem>
2390             <para>Display some stats after evaluating each expression,
2391             including the elapsed time and number of bytes allocated.
2392             NOTE: the allocation figure is only accurate to the size
2393             of the storage manager's allocation area, because it is
2394             calculated at every GC.  Hence, you might see values of
2395             zero if no GC has occurred.</para>
2396           </listitem>
2397         </varlistentry>
2398
2399         <varlistentry>
2400           <term>
2401             <literal>+t</literal>
2402             <indexterm><primary><literal>+t</literal></primary></indexterm>
2403           </term>
2404           <listitem>
2405             <para>Display the type of each variable bound after a
2406             statement is entered at the prompt.  If the statement is a
2407             single expression, then the only variable binding will be
2408             for the variable
2409             &lsquo;<literal>it</literal>&rsquo;.</para>
2410           </listitem>
2411         </varlistentry>
2412       </variablelist>
2413     </sect2>
2414
2415     <sect2 id="ghci-cmd-line-options">
2416       <title>Setting GHC command-line options in GHCi</title>
2417
2418       <para>Normal GHC command-line options may also be set using
2419       <literal>:set</literal>.  For example, to turn on
2420       <option>-fglasgow-exts</option>, you would say:</para>
2421
2422 <screen>
2423 Prelude> :set -fglasgow-exts
2424 </screen>
2425       
2426       <para>Any GHC command-line option that is designated as
2427       <firstterm>dynamic</firstterm> (see the table in <xref
2428       linkend="flag-reference"/>), may be set using
2429       <literal>:set</literal>.  To unset an option, you can set the
2430       reverse option:</para>
2431       <indexterm><primary>dynamic</primary><secondary>options</secondary></indexterm>
2432
2433 <screen>
2434 Prelude> :set -fno-glasgow-exts
2435 </screen>
2436
2437       <para><xref linkend="flag-reference"/> lists the reverse for each
2438       option where applicable.</para>
2439
2440       <para>Certain static options (<option>-package</option>,
2441       <option>-I</option>, <option>-i</option>, and
2442       <option>-l</option> in particular) will also work, but some may
2443       not take effect until the next reload.</para>
2444       <indexterm><primary>static</primary><secondary>options</secondary></indexterm>
2445     </sect2>
2446   </sect1>
2447   <sect1 id="ghci-dot-files">
2448     <title>The <filename>.ghci</filename> file</title>
2449     <indexterm><primary><filename>.ghci</filename></primary><secondary>file</secondary>
2450     </indexterm>
2451     <indexterm><primary>startup</primary><secondary>files, GHCi</secondary>
2452     </indexterm>
2453
2454     <para>When it starts, unless the <literal>-ignore-dot-ghci</literal>
2455     flag is given, GHCi reads and executes commands from
2456     <filename>./.ghci</filename>, followed by
2457     <filename>$HOME/.ghci</filename>.</para>
2458
2459     <para>The <filename>.ghci</filename> in your home directory is
2460     most useful for turning on favourite options (eg. <literal>:set
2461     +s</literal>), and defining useful macros.  Placing a
2462     <filename>.ghci</filename> file in a directory with a Haskell
2463     project is a useful way to set certain project-wide options so you
2464     don't have to type them everytime you start GHCi: eg. if your
2465     project uses GHC extensions and CPP, and has source files in three
2466     subdirectories A, B and C, you might put the following lines in
2467     <filename>.ghci</filename>:</para>
2468
2469 <screen>
2470 :set -fglasgow-exts -cpp
2471 :set -iA:B:C
2472 </screen>
2473
2474     <para>(Note that strictly speaking the <option>-i</option> flag is
2475     a static one, but in fact it works to set it using
2476     <literal>:set</literal> like this.  The changes won't take effect
2477     until the next <literal>:load</literal>, though.)</para>
2478
2479     <para>Two command-line options control whether the
2480     <filename>.ghci</filename> files are read:</para>
2481
2482     <variablelist>
2483       <varlistentry>
2484         <term>
2485           <option>-ignore-dot-ghci</option>
2486           <indexterm><primary><option>-ignore-dot-ghci</option></primary></indexterm>
2487         </term>
2488         <listitem>
2489           <para>Don't read either <filename>./.ghci</filename> or
2490           <filename>$HOME/.ghci</filename> when starting up.</para>
2491         </listitem>
2492       </varlistentry>
2493       <varlistentry>
2494         <term>
2495           <option>-read-dot-ghci</option>
2496           <indexterm><primary><option>-read-dot-ghci</option></primary></indexterm>
2497         </term>
2498         <listitem>
2499           <para>Read <filename>.ghci</filename> and
2500           <filename>$HOME/.ghci</filename>.  This is normally the
2501           default, but the <option>-read-dot-ghci</option> option may
2502           be used to override a previous
2503           <option>-ignore-dot-ghci</option> option.</para>
2504         </listitem>
2505       </varlistentry>
2506     </variablelist>
2507
2508   </sect1>
2509
2510   <sect1 id="ghci-obj">
2511     <title>Compiling to object code inside GHCi</title>
2512
2513     <para>By default, GHCi compiles Haskell source code into byte-code
2514     that is interpreted by the runtime system.  GHCi can also compile
2515     Haskell code to object code: to turn on this feature, use the
2516     <option>-fobject-code</option> flag either on the command line or
2517     with <literal>:set</literal> (the option
2518     <option>-fbyte-code</option> restores byte-code compilation
2519     again).  Compiling to object code takes longer, but typically the
2520     code will execute 10-20 times faster than byte-code.</para>
2521
2522     <para>Compiling to object code inside GHCi is particularly useful
2523     if you are developing a compiled application, because the
2524     <literal>:reload</literal> command typically runs much faster than
2525     restarting GHC with <option>--make</option> from the command-line,
2526     because all the interface files are already cached in
2527     memory.</para>
2528
2529     <para>There are disadvantages to compiling to object-code: you
2530     can't set breakpoints in object-code modules, for example.  Only
2531     the exports of an object-code module will be visible in GHCi,
2532     rather than all top-level bindings as in interpreted
2533     modules.</para>
2534   </sect1>
2535
2536   <sect1 id="ghci-faq">
2537     <title>FAQ and Things To Watch Out For</title>
2538     
2539     <variablelist>
2540       <varlistentry>
2541         <term>The interpreter can't load modules with foreign export
2542         declarations!</term>
2543         <listitem>
2544           <para>Unfortunately not.  We haven't implemented it yet.
2545           Please compile any offending modules by hand before loading
2546           them into GHCi.</para>
2547         </listitem>
2548       </varlistentry>
2549
2550       <varlistentry>
2551         <term>
2552           <literal>-O</literal> doesn't work with GHCi!
2553           <indexterm><primary><option>-O</option></primary></indexterm>
2554          </term>
2555         <listitem>
2556           <para>For technical reasons, the bytecode compiler doesn't
2557           interact well with one of the optimisation passes, so we
2558           have disabled optimisation when using the interpreter.  This
2559           isn't a great loss: you'll get a much bigger win by
2560           compiling the bits of your code that need to go fast, rather
2561           than interpreting them with optimisation turned on.</para>
2562         </listitem>
2563       </varlistentry>
2564
2565       <varlistentry>
2566         <term>Unboxed tuples don't work with GHCi</term>
2567         <listitem>
2568           <para>That's right.  You can always compile a module that
2569           uses unboxed tuples and load it into GHCi, however.
2570           (Incidentally the previous point, namely that
2571           <literal>-O</literal> is incompatible with GHCi, is because
2572           the bytecode compiler can't deal with unboxed
2573           tuples).</para>
2574         </listitem>
2575       </varlistentry>
2576
2577       <varlistentry>
2578         <term>Concurrent threads don't carry on running when GHCi is
2579         waiting for input.</term>
2580         <listitem>
2581           <para>This should work, as long as your GHCi was built with
2582           the <option>-threaded</option> switch, which is the default.
2583           Consult whoever supplied your GHCi installation.</para>
2584         </listitem>
2585       </varlistentry>
2586
2587       <varlistentry>
2588         <term>After using <literal>getContents</literal>, I can't use
2589         <literal>stdin</literal> again until I do
2590         <literal>:load</literal> or <literal>:reload</literal>.</term>
2591
2592         <listitem>
2593           <para>This is the defined behaviour of
2594           <literal>getContents</literal>: it puts the stdin Handle in
2595           a state known as <firstterm>semi-closed</firstterm>, wherein
2596           any further I/O operations on it are forbidden.  Because I/O
2597           state is retained between computations, the semi-closed
2598           state persists until the next <literal>:load</literal> or
2599           <literal>:reload</literal> command.</para>
2600
2601           <para>You can make <literal>stdin</literal> reset itself
2602           after every evaluation by giving GHCi the command
2603           <literal>:set +r</literal>.  This works because
2604           <literal>stdin</literal> is just a top-level expression that
2605           can be reverted to its unevaluated state in the same way as
2606           any other top-level expression (CAF).</para>
2607         </listitem>
2608       </varlistentry>
2609
2610       <varlistentry>
2611         <term>I can't use Control-C to interrupt computations in
2612           GHCi on Windows.</term>
2613         <listitem>
2614           <para>See <xref linkend="ghci-windows"/>.</para>
2615         </listitem>
2616       </varlistentry>
2617
2618       <varlistentry>
2619         <term>The default buffering mode is different in GHCi to GHC.</term>
2620         <listitem>
2621           <para>
2622             In GHC, the stdout handle is line-buffered by default.
2623             However, in GHCi we turn off the buffering on stdout,
2624             because this is normally what you want in an interpreter:
2625             output appears as it is generated.
2626           </para>
2627         </listitem>
2628       </varlistentry>
2629     </variablelist>
2630   </sect1>
2631
2632 </chapter>
2633
2634 <!-- Emacs stuff:
2635      ;;; Local Variables: ***
2636      ;;; mode: xml ***
2637      ;;; sgml-parent-document: ("users_guide.xml" "book" "chapter") ***
2638      ;;; End: ***
2639  -->