Better document :stepover and its limitations
[ghc-hetmet.git] / docs / users_guide / ghci.xml
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 supressed with
397       <option>:set -fno-print-bind-result</option> (this does not
398       supress 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> :print left
933 left = (_t1::[a])
934 </screen>
935
936       <para>This isn't particularly enlightening.  What happened is that
937         <literal>left</literal> is bound to an unevaluated computation (a
938         suspension, or <firstterm>thunk</firstterm>), and
939         <literal>:print</literal> does not force any evaluation.  The idea is
940         that <literal>:print</literal> can be used to inspect values at a
941         breakpoint without any unfortunate side effects.  It won't force any
942         evaluation, which could cause the program to give a different answer
943         than it would normally, and hence it won't cause any exceptions to be
944         raised, infinite loops, or further breakpoints to be triggered (see
945         <xref linkend="nested-breakpoints" />).
946         Rather than forcing thunks, <literal>:print</literal>
947         binds each thunk to a fresh variable beginning with an
948         underscore, in this case
949         <literal>_t1</literal>.</para>
950
951       <para>If we aren't concerned about preserving the evaluatedness of a
952         variable, we can use <literal>:force</literal> instead of
953         <literal>:print</literal>.  The <literal>:force</literal> command
954         behaves exactly like <literal>:print</literal>, except that it forces
955         the evaluation of any thunks it encounters:</para>
956
957 <screen>
958 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :force left
959 left = [4,0,3,1]
960 </screen>
961
962       <para>Now, since <literal>:force</literal> has inspected the runtime
963         value of <literal>left</literal>, it has reconstructed its type.  We
964         can see the results of this type reconstruction:</para>
965
966 <screen>
967 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :show bindings
968 _result :: [Integer]
969 a :: Integer
970 left :: [Integer]
971 right :: [Integer]
972 _t1 :: [Integer]
973 </screen>
974
975       <para>Not only do we now know the type of <literal>left</literal>, but
976         all the other partial types have also been resolved.  So we can ask
977         for the value of <literal>a</literal>, for example:</para>
978
979 <screen>
980 [qsort.hs:2:15-46] *Main> a
981 8
982 </screen>
983       
984       <para>You might find it useful to use Haskell's
985         <literal>seq</literal> function to evaluate individual thunks rather
986         than evaluating the whole expression with <literal>:force</literal>.
987         For example:</para>
988
989 <screen>
990 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :print right
991 right = (_t1::[Integer])
992 [qsort.hs:2:15-46] *Main> seq _t1 ()
993 ()
994 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :print right
995 right = 23 : (_t2::[Integer])
996 </screen>
997
998       <para>We evaluated only the <literal>_t1</literal> thunk, revealing the
999         head of the list, and the tail is another thunk now bound to
1000         <literal>_t2</literal>.  The <literal>seq</literal> function is a
1001         little inconvenient to use here, so you might want to use
1002         <literal>:def</literal> to make a nicer interface (left as an exercise
1003         for the reader!).</para>
1004
1005       <para>Finally, we can continue the current execution:</para>
1006
1007 <screen>
1008 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :continue
1009 Stopped at qsort.hs:2:15-46
1010 _result :: [a]
1011 a :: a
1012 left :: [a]
1013 right :: [a]
1014 [qsort.hs:2:15-46] *Main> 
1015 </screen>
1016
1017       <para>The execution continued at the point it previously stopped, and has
1018         now stopped at the breakpoint for a second time.</para>
1019
1020       <sect3 id="setting-breakpoints">
1021         <title>Setting breakpoints</title>
1022
1023         <para>Breakpoints can be set in various ways.  Perhaps the easiest way to
1024           set a breakpoint is to name a top-level function:</para>
1025
1026 <screen>
1027    :break <replaceable>identifier</replaceable>
1028 </screen>
1029
1030       <para>Where <replaceable>identifier</replaceable> names any top-level
1031         function in an interpreted module currently loaded into GHCi (qualified
1032         names may be used).  The breakpoint will be set on the body of the
1033         function, when it is fully applied but before any pattern matching has
1034         taken place.</para>
1035
1036       <para>Breakpoints can also be set by line (and optionally column)
1037         number:</para>
1038
1039 <screen>
1040    :break <replaceable>line</replaceable>
1041    :break <replaceable>line</replaceable> <replaceable>column</replaceable>
1042    :break <replaceable>module</replaceable> <replaceable>line</replaceable>
1043    :break <replaceable>module</replaceable> <replaceable>line</replaceable> <replaceable>column</replaceable> 
1044 </screen>
1045
1046       <para>When a breakpoint is set on a particular line, GHCi sets the
1047         breakpoint on the
1048         leftmost subexpression that begins and ends on that line.  If two
1049         complete subexpressions start at the same 
1050         column, the longest one is picked.  If there is no complete
1051         subexpression on the line, then the leftmost expression starting on
1052         the line is picked, and failing that the rightmost expression that
1053         partially or completely covers the line.</para>
1054
1055       <para>When a breakpoint is set on a particular line and column, GHCi
1056         picks the smallest subexpression that encloses that location on which
1057         to set the breakpoint.  Note: GHC considers the TAB character to have a
1058         width of 1, wherever it occurs; in other words it counts
1059           characters, rather than columns.  This matches what some editors do,
1060           and doesn't match others.  The best advice is to avoid tab
1061           characters in your source code altogether (see
1062           <option>-fwarn-tabs</option> in <xref linkend="options-sanity"
1063             />).</para> 
1064
1065       <para>If the module is omitted, then the most recently-loaded module is
1066         used.</para>
1067
1068       <para>Not all subexpressions are potential breakpoint locations.  Single
1069         variables are typically not considered to be breakpoint locations
1070         (unless the variable is the right-hand-side of a function definition,
1071         lambda, or case alternative).  The rule of thumb is that all redexes
1072         are breakpoint locations, together with the bodies of functions,
1073         lambdas, case alternatives and binding statements.  There is normally
1074         no breakpoint on a let expression, but there will always be a
1075         breakpoint on its body, because we are usually interested in inspecting
1076         the values of the variables bound by the let.</para>
1077
1078       </sect3>
1079       <sect3>
1080         <title>Listing and deleting breakpoints</title>
1081
1082         <para>The list of breakpoints currently enabled can be displayed using
1083           <literal>:show&nbsp;breaks</literal>:</para>
1084 <screen>
1085 *Main> :show breaks
1086 [0] Main qsort.hs:1:11-12
1087 [1] Main qsort.hs:2:15-46
1088 </screen>
1089
1090         <para>To delete a breakpoint, use the <literal>:delete</literal>
1091           command with the number given in the output from <literal>:show&nbsp;breaks</literal>:</para>
1092
1093 <screen>
1094 *Main> :delete 0
1095 *Main> :show breaks
1096 [1] Main qsort.hs:2:15-46
1097 </screen>        
1098
1099         <para>To delete all breakpoints at once, use <literal>:delete *</literal>.</para>
1100
1101     </sect3>
1102     </sect2>
1103
1104     <sect2 id="single-stepping">
1105       <title>Single-stepping</title>
1106
1107       <para>Single-stepping is a great way to visualise the execution of your
1108         program, and it is also a useful tool for identifying the source of a
1109         bug. GHCi offers two variants of stepping. Use 
1110         <literal>:step</literal>  to enable all the
1111         breakpoints in the program, and execute until the next breakpoint is
1112         reached. Use <literal>:stepover</literal> to step over function
1113         applications, which of course are executed all the same. 
1114         For example:</para>
1115
1116 <screen>
1117 *Main> :step main
1118 Stopped at qsort.hs:5:7-47
1119 _result :: IO ()
1120 </screen>
1121
1122       <para>The command <literal>:step
1123         <replaceable>expr</replaceable></literal> begins the evaluation of
1124         <replaceable>expr</replaceable> in single-stepping mode.  If
1125         <replaceable>expr</replaceable> is ommitted, then it single-steps from
1126         the current breakpoint. <literal>:stepover</literal> 
1127         works similarly.</para>
1128  
1129       <para>In the current version of the debugger, <literal>:stepover</literal>
1130         is limited to work locally in the lexical sense, that is in the context
1131         of the current expression body.
1132         When you run to the end of the expression, <literal>:stepover</literal>
1133         stops working and switches to behave like regular <literal>:step</literal>. 
1134         This means 
1135         that it will fail to step over the last function application. As a result,
1136         currently <literal>:stepover</literal> works great for monadic code, but 
1137         interacts less perfectly with pure code. For example, if stopped at the 
1138         line 2, on the entire expression 
1139         <literal>qsort left ++ [a] ++ qsort right</literal>:</para>
1140 <screen>
1141 ... [qsort2.hs:2:15-46] *Main> :step
1142 Stopped at qsort2.hs:2:15-46
1143
1144 ... [qsort2.hs:2:15-46] *Main> :list
1145 2  qsort (a:as) = qsort left ++ [a] ++ qsort right
1146 </screen>
1147        
1148       <para> The first <literal>:stepover</literal> will step over the first
1149             <literal>qsort</literal> recursive call, as expected. The second one 
1150             will step over the evaluation of <literal>[a]</literal>, again as
1151             expected. However, the third one has lexically <quote>run out</quote>
1152             of the current expression, and will behave like regular 
1153             <literal>:step</literal>, performing one step of lazy evaluation and
1154             stopping at the next breakpoint. In this case it is indeed the second
1155             recursive application of <literal>qsort</literal>.</para>
1156 <screen>
1157 [qsort2.hs:2:36-46] *Main> :stepover
1158 Warning: no more breakpoints in this function body, switching to :step
1159 Stopped at qsort2.hs:(1,0)-(3,55)
1160
1161 [qsort2.hs:2:36-46] *Main> :list
1162 _result :: [a]
1163 1  qsort [] = []
1164 2  qsort (a:as) = qsort left ++ [a] ++ qsort right
1165 3    where (left,right) = (filter (&lt;=a) as, filter (>a) as)
1166 </screen>
1167       <para>The <literal>:list</literal> command is particularly useful when
1168         single-stepping, to see where you currently are, as just shown
1169         in the above example.</para>
1170
1171 <screen>
1172 [qsort.hs:5:7-47] *Main> :list
1173 4  
1174 5  main = print (qsort [8, 4, 0, 3, 1, 23, 11, 18])
1175 6  
1176 [qsort.hs:5:7-47] *Main>
1177 </screen>
1178
1179       <para>In fact, GHCi provides a way to run a command when a breakpoint is
1180         hit, so we can make it automatically do
1181         <literal>:list</literal>:</para>
1182
1183 <screen>
1184 [qsort.hs:5:7-47] *Main> :set stop :list
1185 [qsort.hs:5:7-47] *Main> :step
1186 Stopped at qsort.hs:5:14-46
1187 _result :: [Integer]
1188 4  
1189 5  main = print (qsort [8, 4, 0, 3, 1, 23, 11, 18])
1190 6  
1191 [qsort.hs:5:14-46] *Main>
1192 </screen>
1193     </sect2>
1194
1195     <sect2 id="nested-breakpoints">
1196       <title>Nested breakpoints</title>
1197       <para>When GHCi is stopped at a breakpoint, and an expression entered at
1198         the prompt triggers a
1199         second breakpoint, the new breakpoint becomes the &ldquo;current&rdquo;
1200       one, and the old one is saved on a stack.  An arbitrary number of
1201         breakpoint contexts can be built up in this way.  For example:</para>
1202
1203 <screen>
1204 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :st qsort [1,3]
1205 Stopped at qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1206 _result :: [a]
1207 ... [qsort.hs:(1,0)-(3,55)] *Main>
1208 </screen>
1209
1210       <para>While stopped at the breakpoint on line 2 that we set earlier, we
1211         started a new evaluation with <literal>:step qsort [1,3]</literal>.
1212         This new evaluation stopped after one step (at the definition of
1213         <literal>qsort</literal>).  The prompt has changed, now prefixed with
1214         <literal>...</literal>, to indicate that there are saved breakpoints
1215         beyond the current one.  To see the stack of contexts, use
1216         <literal>:show context</literal>:</para>
1217
1218 <screen>
1219 ... [qsort.hs:(1,0)-(3,55)] *Main> :show context
1220 --> main
1221   Stopped at qsort.hs:2:15-46
1222 --> qsort [1,3]
1223   Stopped at qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1224 ... [qsort.hs:(1,0)-(3,55)] *Main>
1225 </screen>
1226
1227         <para>To abandon the current evaluation, use
1228         <literal>:abandon</literal>:</para>
1229
1230 <screen>
1231 ... [qsort.hs:(1,0)-(3,55)] *Main> :abandon
1232 [qsort.hs:2:15-46] *Main> :abandon
1233 *Main>
1234 </screen>
1235     </sect2>
1236
1237     <sect2 id="ghci-debugger-result">
1238       <title>The <literal>_result</literal> variable</title>
1239       <para>When stopped at a breakpoint or single-step, GHCi binds the
1240         variable <literal>_result</literal> to the value of the currently
1241         active expression.  The value of <literal>_result</literal> is
1242         presumably not available yet, because we stopped its evaluation, but it
1243         can be forced: if the type is known and showable, then just entering
1244         <literal>_result</literal> at the prompt will show it.  However,
1245         there's one caveat to doing this: evaluating <literal>_result</literal>
1246         will be likely to trigger further breakpoints, starting with the
1247         breakpoint we are currently stopped at (if we stopped at a real
1248         breakpoint, rather than due to <literal>:step</literal>).  So it will
1249         probably be necessary to issue a <literal>:continue</literal>
1250         immediately when evaluating <literal>_result</literal>.  Alternatively,
1251         you can use <literal>:force</literal> which ignores breakpoints.</para>
1252     </sect2>
1253
1254     <sect2 id="tracing">
1255       <title>Tracing and history</title>
1256
1257       <para>A question that we often want to ask when debugging a program is
1258         &ldquo;how did I get here?&rdquo;.  Traditional imperative debuggers
1259         usually provide some kind of stack-tracing feature that lets you see
1260         the stack of active function calls (sometimes called the &ldquo;lexical
1261         call stack&rdquo;), describing a path through the code
1262         to the current location.  Unfortunately this is hard to provide in
1263         Haskell, because execution proceeds on a demand-driven basis, rather
1264         than a depth-first basis as in strict languages.  The
1265         &ldquo;stack&ldquo; in GHC's execution engine bears little
1266         resemblance to the lexical call stack.  Ideally GHCi would maintain a
1267         separate lexical call stack in addition to the dynamic call stack, and
1268         in fact this is exactly
1269         what our profiling system does (<xref linkend="profiling" />), and what
1270         some other Haskell debuggers do.  For the time being, however, GHCi
1271         doesn't maintain a lexical call stack (there are some technical
1272         challenges to be overcome).  Instead, we provide a way to backtrack from a
1273         breakpoint to previous evaluation steps: essentially this is like
1274         single-stepping backwards, and should in many cases provide enough
1275         information to answer the &ldquo;how did I get here?&rdquo;
1276         question.</para>
1277
1278       <para>To use tracing, evaluate an expression with the
1279         <literal>:trace</literal> command.  For example, if we set a breakpoint
1280         on the base case of <literal>qsort</literal>:</para>
1281
1282 <screen>
1283 *Main&gt; :list qsort
1284 1  qsort [] = [] 
1285 2  qsort (a:as) = qsort left ++ [a] ++ qsort right
1286 3    where (left,right) = (filter (&lt;=a) as, filter (&gt;a) as)
1287 4  
1288 *Main&gt; :b 1
1289 Breakpoint 1 activated at qsort.hs:1:11-12
1290 *Main&gt; 
1291 </screen>
1292
1293       <para>and then run a small <literal>qsort</literal> with
1294         tracing:</para>
1295
1296 <screen>
1297 *Main> :trace qsort [3,2,1]
1298 Stopped at qsort.hs:1:11-12
1299 _result :: [a]
1300 [qsort.hs:1:11-12] *Main>
1301 </screen>
1302
1303       <para>We can now inspect the history of evaluation steps:</para>
1304
1305 <screen>
1306 [qsort.hs:1:11-12] *Main> :hist
1307 -1  : qsort.hs:3:24-38
1308 -2  : qsort.hs:3:23-55
1309 -3  : qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1310 -4  : qsort.hs:2:15-24
1311 -5  : qsort.hs:2:15-46
1312 -6  : qsort.hs:3:24-38
1313 -7  : qsort.hs:3:23-55
1314 -8  : qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1315 -9  : qsort.hs:2:15-24
1316 -10 : qsort.hs:2:15-46
1317 -11 : qsort.hs:3:24-38
1318 -12 : qsort.hs:3:23-55
1319 -13 : qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1320 -14 : qsort.hs:2:15-24
1321 -15 : qsort.hs:2:15-46
1322 -16 : qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1323 &lt;end of history&gt;
1324 </screen>
1325
1326       <para>To examine one of the steps in the history, use
1327         <literal>:back</literal>:</para>
1328
1329 <screen>
1330 [qsort.hs:1:11-12] *Main> :back
1331 Logged breakpoint at qsort.hs:3:24-38
1332 _result :: [a]
1333 as :: [a]
1334 a :: a
1335 [-1: qsort.hs:3:24-38] *Main> 
1336 </screen>
1337
1338       <para>Note that the local variables at each step in the history have been
1339         preserved, and can be examined as usual.  Also note that the prompt has
1340         changed to indicate that we're currently examining the first step in
1341         the history: <literal>-1</literal>.  The command
1342         <literal>:forward</literal> can be used to traverse forward in the
1343         history.</para>
1344
1345       <para>The <literal>:trace</literal> command can be used with or without
1346         an expression.  When used without an expression, tracing begins from
1347         the current breakpoint, just like <literal>:step</literal>.</para>
1348
1349       <para>The history is only available when
1350         using <literal>:trace</literal>; the reason for this is we found that
1351         logging each breakpoint in the history cuts performance by a factor of
1352         2 or more.  GHCi remembers the last 50 steps in the history (perhaps in
1353         the future we'll make this configurable).</para>
1354     </sect2>
1355
1356     <sect2 id="ghci-debugger-exceptions">
1357       <title>Debugging exceptions</title>
1358       <para>Another common question that comes up when debugging is
1359         &ldquo;where did this exception come from?&rdquo;.  Exceptions such as
1360         those raised by <literal>error</literal> or <literal>head []</literal>
1361         have no context information attached to them.  Finding which
1362         particular call to <literal>head</literal> in your program resulted in
1363         the error can be a painstaking process, usually involving
1364         <literal>Debug.Trace.trace</literal>, or compiling with
1365         profiling and using <literal>+RTS -xc</literal> (see <xref
1366           linkend="prof-time-options" />).</para>
1367
1368       <para>The GHCi debugger offers a way to hopefully shed some light on
1369         these errors quickly and without modifying or recompiling the source
1370         code.  One way would be to set a breakpoint on the location in the
1371         source code that throws the exception, and then use
1372         <literal>:trace</literal> and <literal>:history</literal> to establish
1373         the context.  However, <literal>head</literal> is in a library and
1374         we can't set a breakpoint on it directly.  For this reason, GHCi
1375         provides the flag <literal>-fbreak-on-exception</literal> which causes
1376         the evaluator to stop when an exception is thrown, just as it does when
1377         a breakpoint is hit.  This is only really useful in conjunction with
1378         <literal>:trace</literal>, in order to log the steps leading up to the
1379         exception.  For example:</para>
1380
1381 <screen>
1382 *Main> :set -fbreak-on-exception
1383 *Main> :trace qsort ("abc" ++ undefined)
1384 "Stopped at &lt;exception thrown&gt;
1385 _exception :: e
1386 [&lt;exception thrown&gt;] *Main&gt; :hist
1387 -1  : qsort.hs:3:24-38
1388 -2  : qsort.hs:3:23-55
1389 -3  : qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1390 -4  : qsort.hs:2:15-24
1391 -5  : qsort.hs:2:15-46
1392 -6  : qsort.hs:(1,0)-(3,55)
1393 &lt;end of history&gt;
1394 [&lt;exception thrown&gt;] *Main&gt; :back
1395 Logged breakpoint at qsort.hs:3:24-38
1396 _result :: [a]
1397 as :: [a]
1398 a :: a
1399 [-1: qsort.hs:3:24-38] *Main&gt; :force as
1400 *** Exception: Prelude.undefined
1401 [-1: qsort.hs:3:24-38] *Main&gt; :print as
1402 as = 'b' : 'c' : (_t1::[Char])
1403 </screen>
1404
1405       <para>The exception itself is bound to a new variable,
1406         <literal>_exception</literal>.</para>
1407
1408       <para>Breaking on exceptions is particularly useful for finding out what
1409         your program was doing when it was in an infinite loop.  Just hit
1410         Control-C, and examine the history to find out what was going
1411         on.</para>
1412     </sect2>
1413
1414     <sect2><title>Example: inspecting functions</title>
1415       <para>
1416         It is possible to use the debugger to examine function values. 
1417         When we are at a breakpoint and a function is in scope, the debugger
1418         cannot show 
1419         you the source code for it; however, it is possible to get some 
1420         information by applying it to some arguments and  observing the result. 
1421       </para>
1422
1423       <para>
1424         The process is slightly complicated when the binding is polymorphic. 
1425         We show the process by means of an example.
1426         To keep things simple, we will use the well known <literal>map</literal> function:
1427 <programlisting>
1428 import Prelude hiding (map)
1429
1430 map :: (a->b) -> a -> b
1431 map f [] = []
1432 map f (x:xs) = f x : map f xs
1433 </programlisting>
1434       </para>
1435
1436       <para>
1437         We set a breakpoint on <literal>map</literal>, and call it.
1438 <screen>
1439 *Main> :break 5
1440 Breakpoint 0 activated at  map.hs:5:15-28
1441 *Main> map Just [1..5]
1442 Stopped at map.hs:(4,0)-(5,12)
1443 _result :: [b]
1444 x :: a
1445 f :: a -> b
1446 xs :: [a]
1447 </screen>
1448       GHCi tells us that, among other bindings, <literal>f</literal> is in scope. 
1449       However, its type is not fully known yet,  
1450       and thus it is not possible to apply it to any 
1451       arguments. Nevertheless, observe that the type of its first argument is the
1452       same as the type of <literal>x</literal>, and its result type is shared
1453         with <literal>_result</literal>.
1454       </para>
1455
1456       <para>
1457         As we demonstrated earlier (<xref linkend="breakpoints" />),  the
1458         debugger has some intelligence built-in to update the type of 
1459         <literal>f</literal> whenever the types of <literal>x</literal> or 
1460         <literal>_result</literal> are discovered.  So what we do in this
1461         scenario is
1462         force <literal>x</literal> a bit, in order to recover both its type 
1463       and the argument part of <literal>f</literal>.  
1464 <screen>
1465 *Main> seq x ()
1466 *Main> :print x
1467 x = 1
1468 </screen>
1469       </para>
1470       <para>
1471         We can check now that as expected, the type of <literal>x</literal>
1472         has been reconstructed, and with it the 
1473         type of <literal>f</literal> has been too:</para>
1474 <screen>
1475 *Main> :t x
1476 x :: Integer
1477 *Main> :t f
1478 f :: Integer -> b
1479 </screen>
1480       <para>
1481         From here, we can apply f to any argument of type Integer and observe
1482         the results. 
1483 <screen><![CDATA[
1484 *Main> let b = f 10
1485 *Main> :t b
1486 b :: b
1487 *Main> b
1488 <interactive>:1:0:
1489     Ambiguous type variable `b' in the constraint:
1490       `Show b' arising from a use of `print' at <interactive>:1:0
1491 *Main> :p b
1492 b = (_t2::a)
1493 *Main> seq b ()
1494 ()
1495 *Main> :t b
1496 b :: a
1497 *Main> :p b
1498 b = Just 10
1499 *Main> :t b
1500 b :: Maybe Integer
1501 *Main> :t f
1502 f :: Integer -> Maybe Integer
1503 *Main> f 20
1504 Just 20
1505 *Main> map f [1..5]
1506 [Just 1, Just 2, Just 3, Just 4, Just 5]
1507 ]]></screen>
1508       In the first application of <literal>f</literal>, we had to do 
1509       some more type reconstruction
1510       in order to recover the result type of <literal>f</literal>. 
1511       But after that, we are free to use 
1512       <literal>f</literal> normally.
1513      </para>
1514     </sect2>
1515
1516     <sect2><title>Limitations</title>
1517       <itemizedlist>
1518         <listitem>
1519           <para>When stopped at a breakpoint, if you try to evaluate a variable
1520             that is already under evaluation, the second evaluation will hang.
1521             The reason is
1522             that GHC knows the variable is under evaluation, so the new
1523             evaluation just waits for the result before continuing, but of
1524             course this isn't going to happen because the first evaluation is
1525             stopped at a breakpoint. Control-C can interrupt the hung
1526             evaluation and return to the prompt.</para>
1527           <para>The most common way this can happen is when you're evaluating a
1528             CAF (e.g. main), stop at a breakpoint, and ask for the value of the
1529             CAF at the prompt again.</para>
1530         </listitem>
1531         <listitem> <literal>:stepover</literal> only works lexically locally, in the
1532           body of the current expression. As a result, it can be rather impredictable
1533           when used in pure functional code, as opposed to monadic code.
1534         </listitem>
1535         <listitem><para>
1536           Implicit parameters (see <xref linkend="implicit-parameters"/>) are only available 
1537           at the scope of a breakpoint if there is an explicit type signature.
1538         </para>
1539         </listitem>
1540       </itemizedlist>
1541     </sect2>
1542   </sect1>
1543
1544   <sect1 id="ghci-invocation">
1545     <title>Invoking GHCi</title>
1546     <indexterm><primary>invoking</primary><secondary>GHCi</secondary></indexterm>
1547     <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;interactive</option></primary></indexterm>
1548
1549     <para>GHCi is invoked with the command <literal>ghci</literal> or
1550     <literal>ghc &ndash;&ndash;interactive</literal>.  One or more modules or
1551     filenames can also be specified on the command line; this
1552     instructs GHCi to load the specified modules or filenames (and all
1553     the modules they depend on), just as if you had said
1554     <literal>:load <replaceable>modules</replaceable></literal> at the
1555     GHCi prompt (see <xref linkend="ghci-commands" />).  For example, to
1556     start GHCi and load the program whose topmost module is in the
1557     file <literal>Main.hs</literal>, we could say:</para>
1558
1559 <screen>
1560 $ ghci Main.hs
1561 </screen>
1562
1563     <para>Most of the command-line options accepted by GHC (see <xref
1564     linkend="using-ghc"/>) also make sense in interactive mode.  The ones
1565     that don't make sense are mostly obvious.</para>
1566
1567     <sect2>
1568       <title>Packages</title>
1569       <indexterm><primary>packages</primary><secondary>with GHCi</secondary></indexterm>
1570
1571       <para>Most packages (see <xref linkend="using-packages"/>) are
1572       available without needing to specify any extra flags at all:
1573       they will be automatically loaded the first time they are
1574       needed.</para>
1575
1576       <para>For hidden packages, however, you need to request the
1577       package be loaded by using the <literal>-package</literal> flag:</para>
1578
1579 <screen>
1580 $ ghci -package readline
1581 GHCi, version 6.8.1: http://www.haskell.org/ghc/  :? for help
1582 Loading package base ... linking ... done.
1583 Loading package readline-1.0 ... linking ... done.
1584 Prelude> 
1585 </screen>
1586
1587       <para>The following command works to load new packages into a
1588       running GHCi:</para>
1589
1590 <screen>
1591 Prelude> :set -package <replaceable>name</replaceable>
1592 </screen>
1593
1594       <para>But note that doing this will cause all currently loaded
1595       modules to be unloaded, and you'll be dumped back into the
1596       <literal>Prelude</literal>.</para>
1597     </sect2>
1598
1599     <sect2>
1600       <title>Extra libraries</title>
1601       <indexterm><primary>libraries</primary><secondary>with GHCi</secondary></indexterm>
1602       
1603       <para>Extra libraries may be specified on the command line using
1604       the normal <literal>-l<replaceable>lib</replaceable></literal>
1605       option.  (The term <emphasis>library</emphasis> here refers to
1606       libraries of foreign object code; for using libraries of Haskell
1607       source code, see <xref linkend="ghci-modules-filenames"/>.) For
1608       example, to load the &ldquo;m&rdquo; library:</para>
1609
1610 <screen>
1611 $ ghci -lm
1612 </screen>
1613
1614       <para>On systems with <literal>.so</literal>-style shared
1615       libraries, the actual library loaded will the
1616       <filename>lib<replaceable>lib</replaceable>.so</filename>.  GHCi
1617       searches the following places for libraries, in this order:</para>
1618
1619       <itemizedlist>
1620         <listitem>
1621           <para>Paths specified using the
1622           <literal>-L<replaceable>path</replaceable></literal>
1623           command-line option,</para>
1624         </listitem>
1625         <listitem>
1626           <para>the standard library search path for your system,
1627           which on some systems may be overridden by setting the
1628           <literal>LD_LIBRARY_PATH</literal> environment
1629           variable.</para>
1630         </listitem>
1631       </itemizedlist>
1632
1633       <para>On systems with <literal>.dll</literal>-style shared
1634       libraries, the actual library loaded will be
1635       <filename><replaceable>lib</replaceable>.dll</filename>.  Again,
1636       GHCi will signal an error if it can't find the library.</para>
1637
1638       <para>GHCi can also load plain object files
1639       (<literal>.o</literal> or <literal>.obj</literal> depending on
1640       your platform) from the command-line.  Just add the name the
1641       object file to the command line.</para>
1642
1643       <para>Ordering of <option>-l</option> options matters: a library
1644       should be mentioned <emphasis>before</emphasis> the libraries it
1645       depends on (see <xref linkend="options-linker"/>).</para>
1646     </sect2>
1647
1648   </sect1>
1649
1650   <sect1 id="ghci-commands">
1651     <title>GHCi commands</title>
1652
1653     <para>GHCi commands all begin with
1654     &lsquo;<literal>:</literal>&rsquo; and consist of a single command
1655     name followed by zero or more parameters.  The command name may be
1656     abbreviated, with ambiguities being resolved in favour of the more
1657     commonly used commands.</para>
1658
1659     <variablelist>
1660       <varlistentry>
1661         <term>
1662           <literal>:abandon</literal>
1663           <indexterm><primary><literal>:abandon</literal></primary></indexterm>
1664         </term>
1665         <listitem>
1666           <para>Abandons the current evaluation (only available when stopped at
1667           a breakpoint).</para>
1668         </listitem>
1669       </varlistentry>
1670
1671       <varlistentry>
1672         <term>
1673           <literal>:add</literal> <replaceable>module</replaceable> ...
1674           <indexterm><primary><literal>:add</literal></primary></indexterm>
1675         </term>
1676         <listitem>
1677           <para>Add <replaceable>module</replaceable>(s) to the
1678           current <firstterm>target set</firstterm>, and perform a
1679           reload.</para>
1680         </listitem>
1681       </varlistentry>
1682
1683       <varlistentry>
1684         <term>
1685           <literal>:back</literal>
1686           <indexterm><primary><literal>:back</literal></primary></indexterm>
1687         </term>
1688         <listitem>
1689           <para>Travel back one step in the history.  See <xref
1690               linkend="tracing" />.  See also:
1691             <literal>:trace</literal>, <literal>:history</literal>,
1692             <literal>:forward</literal>.</para>
1693         </listitem>
1694       </varlistentry>
1695
1696       <varlistentry>
1697         <term>
1698           <literal>:break [<replaceable>identifier</replaceable> |
1699             [<replaceable>module</replaceable>] <replaceable>line</replaceable>
1700             [<replaceable>column</replaceable>]]</literal>
1701         </term>
1702           <indexterm><primary><literal>:break</literal></primary></indexterm>
1703         <listitem>
1704           <para>Set a breakpoint on the specified function or line and
1705               column.  See <xref linkend="setting-breakpoints" />.</para>
1706         </listitem>
1707       </varlistentry>
1708
1709       <varlistentry>
1710         <term>
1711           <literal>:browse</literal> <optional><literal>*</literal></optional><replaceable>module</replaceable> ...
1712           <indexterm><primary><literal>:browse</literal></primary></indexterm>
1713         </term>
1714         <listitem>
1715           <para>Displays the identifiers defined by the module
1716           <replaceable>module</replaceable>, which must be either
1717           loaded into GHCi or be a member of a package.  If the
1718           <literal>*</literal> symbol is placed before the module
1719           name, then <emphasis>all</emphasis> the identifiers defined
1720           in <replaceable>module</replaceable> are shown; otherwise
1721           the list is limited to the exports of
1722           <replaceable>module</replaceable>.  The
1723           <literal>*</literal>-form is only available for modules
1724           which are interpreted; for compiled modules (including
1725           modules from packages) only the non-<literal>*</literal>
1726           form of <literal>:browse</literal> is available.</para>
1727         </listitem>
1728       </varlistentry>
1729
1730       <varlistentry>
1731         <term>
1732           <literal>:cd</literal> <replaceable>dir</replaceable>
1733           <indexterm><primary><literal>:cd</literal></primary></indexterm>
1734         </term>
1735         <listitem>
1736           <para>Changes the current working directory to
1737           <replaceable>dir</replaceable>.  A
1738           &lsquo;<literal>&tilde;</literal>&rsquo; symbol at the
1739           beginning of <replaceable>dir</replaceable> will be replaced
1740           by the contents of the environment variable
1741           <literal>HOME</literal>.</para>
1742
1743           <para>NOTE: changing directories causes all currently loaded
1744           modules to be unloaded.  This is because the search path is
1745           usually expressed using relative directories, and changing
1746           the search path in the middle of a session is not
1747           supported.</para>
1748         </listitem>
1749       </varlistentry>
1750
1751       <varlistentry>
1752         <term>
1753           <literal>:cmd</literal> <replaceable>expr</replaceable>
1754           <indexterm><primary><literal>:cmd</literal></primary></indexterm>
1755         </term>
1756         <listitem>
1757           <para>Executes <replaceable>expr</replaceable> as a computation of
1758             type <literal>IO String</literal>, and then executes the resulting
1759             string as a list of GHCi commands.  Multiple commands are separated
1760             by newlines.  The <literal>:cmd</literal> command is useful with
1761             <literal>:def</literal> and <literal>:set stop</literal>.</para>
1762         </listitem>
1763       </varlistentry>
1764
1765       <varlistentry>
1766         <term>
1767           <literal>:continue</literal> 
1768           <indexterm><primary><literal>:continue</literal></primary></indexterm>
1769         </term>
1770         <listitem><para>Continue the current evaluation, when stopped at a
1771             breakpoint.</para>
1772         </listitem>
1773       </varlistentry>
1774
1775       <varlistentry>
1776         <term>
1777           <literal>:ctags</literal> <optional><replaceable>filename</replaceable></optional>
1778           <literal>:etags</literal> <optional><replaceable>filename</replaceable></optional>
1779           <indexterm><primary><literal>:etags</literal></primary>
1780           </indexterm>
1781           <indexterm><primary><literal>:etags</literal></primary>
1782           </indexterm>
1783         </term>
1784         <listitem>
1785           <para>Generates a &ldquo;tags&rdquo; file for Vi-style editors
1786             (<literal>:ctags</literal>) or
1787         Emacs-style editors (<literal>:etags</literal>).  If
1788             no filename is specified, the defaulit <filename>tags</filename> or
1789             <filename>TAGS</filename> is
1790             used, respectively.  Tags for all the functions, constructors and
1791             types in the currently loaded modules are created.  All modules must
1792             be interpreted for these commands to work.</para>
1793           <para>See also <xref linkend="hasktags" />.</para>
1794         </listitem>
1795       </varlistentry>
1796
1797       <varlistentry>
1798         <term>
1799           <literal>:def</literal> <replaceable>name</replaceable> <replaceable>expr</replaceable>
1800           <indexterm><primary><literal>:def</literal></primary></indexterm>
1801         </term>
1802         <listitem>
1803           <para>The command <literal>:def</literal>
1804           <replaceable>name</replaceable>
1805           <replaceable>expr</replaceable> defines a new GHCi command
1806           <literal>:<replaceable>name</replaceable></literal>,
1807           implemented by the Haskell expression
1808           <replaceable>expr</replaceable>, which must have type
1809           <literal>String -> IO String</literal>.  When
1810           <literal>:<replaceable>name</replaceable>
1811           <replaceable>args</replaceable></literal> is typed at the
1812           prompt, GHCi will run the expression
1813           <literal>(<replaceable>name</replaceable>
1814           <replaceable>args</replaceable>)</literal>, take the
1815           resulting <literal>String</literal>, and feed it back into
1816           GHCi as a new sequence of commands.  Separate commands in
1817           the result must be separated by
1818           &lsquo;<literal>\n</literal>&rsquo;.</para>
1819
1820           <para>That's all a little confusing, so here's a few
1821           examples.  To start with, here's a new GHCi command which
1822           doesn't take any arguments or produce any results, it just
1823           outputs the current date &amp; time:</para>
1824
1825 <screen>
1826 Prelude> let date _ = Time.getClockTime >>= print >> return ""
1827 Prelude> :def date date
1828 Prelude> :date
1829 Fri Mar 23 15:16:40 GMT 2001
1830 </screen>
1831
1832           <para>Here's an example of a command that takes an argument.
1833           It's a re-implementation of <literal>:cd</literal>:</para>
1834
1835 <screen>
1836 Prelude> let mycd d = Directory.setCurrentDirectory d >> return ""
1837 Prelude> :def mycd mycd
1838 Prelude> :mycd ..
1839 </screen>
1840
1841           <para>Or I could define a simple way to invoke
1842           &ldquo;<literal>ghc &ndash;&ndash;make Main</literal>&rdquo; in the
1843           current directory:</para>
1844
1845 <screen>
1846 Prelude> :def make (\_ -> return ":! ghc &ndash;&ndash;make Main")
1847 </screen>
1848
1849           <para>We can define a command that reads GHCi input from a
1850           file.  This might be useful for creating a set of bindings
1851           that we want to repeatedly load into the GHCi session:</para>
1852
1853 <screen>
1854 Prelude> :def . readFile
1855 Prelude> :. cmds.ghci
1856 </screen>
1857
1858           <para>Notice that we named the command
1859           <literal>:.</literal>, by analogy with the
1860           &lsquo;<literal>.</literal>&rsquo; Unix shell command that
1861           does the same thing.</para>
1862         </listitem>
1863       </varlistentry>
1864
1865       <varlistentry>
1866         <term>
1867           <literal>:delete * | <replaceable>num</replaceable> ...</literal> 
1868           <indexterm><primary><literal>:delete</literal></primary></indexterm>
1869         </term>
1870         <listitem>
1871           <para>Delete one or more breakpoints by number (use <literal>:show
1872               breaks</literal> to see the number of each breakpoint).  The
1873             <literal>*</literal> form deletes all the breakpoints.</para>
1874         </listitem>
1875       </varlistentry>
1876
1877       <varlistentry>
1878         <term>
1879           <literal>:edit <optional><replaceable>file</replaceable></optional></literal>
1880           <indexterm><primary><literal>:edit</literal></primary></indexterm>
1881         </term>
1882         <listitem>
1883           <para>Opens an editor to edit the file
1884           <replaceable>file</replaceable>, or the most recently loaded
1885           module if <replaceable>file</replaceable> is omitted.  The
1886           editor to invoke is taken from the <literal>EDITOR</literal>
1887           environment variable, or a default editor on your system if
1888           <literal>EDITOR</literal> is not set.  You can change the
1889           editor using <literal>:set editor</literal>.</para>
1890         </listitem>
1891       </varlistentry>
1892
1893       <varlistentry>
1894         <term>
1895           <literal>:etags</literal> 
1896         </term>
1897         <listitem>
1898           <para>See <literal>:ctags</literal>.</para>
1899         </listitem>
1900       </varlistentry>
1901
1902       <varlistentry>
1903         <term>
1904           <literal>:force <replaceable>identifier</replaceable> ...</literal>
1905           <indexterm><primary><literal>:force</literal></primary></indexterm>
1906         </term>
1907         <listitem>
1908           <para>Prints the value of <replaceable>identifier</replaceable> in
1909             the same way as <literal>:print</literal>.   Unlike
1910             <literal>:print</literal>, <literal>:force</literal> evaluates each
1911             thunk that it encounters while traversing the value.  This may
1912             cause exceptions or infinite loops, or further breakpoints (which
1913             are ignored, but displayed).</para>
1914         </listitem>
1915       </varlistentry>
1916
1917       <varlistentry>
1918         <term>
1919           <literal>:forward</literal>
1920           <indexterm><primary><literal>:forward</literal></primary></indexterm>
1921         </term>
1922         <listitem>
1923           <para>Move forward in the history.   See <xref
1924               linkend="tracing" />.  See also:
1925             <literal>:trace</literal>, <literal>:history</literal>,
1926             <literal>:back</literal>.</para>
1927         </listitem>
1928       </varlistentry>
1929
1930       <varlistentry>
1931         <term>
1932           <literal>:help</literal>
1933           <indexterm><primary><literal>:help</literal></primary></indexterm>
1934         </term>
1935         <term>
1936           <literal>:?</literal>
1937           <indexterm><primary><literal>:?</literal></primary></indexterm>
1938         </term>
1939         <listitem>
1940           <para>Displays a list of the available commands.</para>
1941         </listitem>
1942       </varlistentry>
1943
1944       <varlistentry>
1945         <term>
1946           <literal>:history [<replaceable>num</replaceable>]</literal>
1947           <indexterm><primary><literal>:history</literal></primary></indexterm>
1948         </term>
1949         <listitem>
1950           <para>Display the history of evaluation steps.  With a number,
1951             displays that many steps (default: 20).  For use with
1952             <literal>:trace</literal>; see <xref
1953               linkend="tracing" />.</para>
1954         </listitem>
1955       </varlistentry>
1956
1957       <varlistentry>
1958         <term>
1959           <literal>:info</literal> <replaceable>name</replaceable> ...
1960           <indexterm><primary><literal>:info</literal></primary></indexterm>
1961         </term>
1962         <listitem>
1963           <para>Displays information about the given name(s).  For
1964           example, if <replaceable>name</replaceable> is a class, then
1965           the class methods and their types will be printed;  if
1966           <replaceable>name</replaceable> is a type constructor, then
1967           its definition will be printed;  if
1968           <replaceable>name</replaceable> is a function, then its type
1969           will be printed.  If <replaceable>name</replaceable> has
1970           been loaded from a source file, then GHCi will also display
1971           the location of its definition in the source.</para>
1972           <para>For types and classes, GHCi also summarises instances that
1973           mention them.  To avoid showing irrelevant information, an instance
1974           is shown only if (a) its head mentions <replaceable>name</replaceable>, 
1975           and (b) all the other things mentioned in the instance
1976           are in scope (either qualified or otherwise) as a result of 
1977           a <literal>:load</literal> or <literal>:module</literal> commands. </para>
1978         </listitem>
1979       </varlistentry>
1980
1981       <varlistentry>
1982         <term>
1983           <literal>:kind</literal> <replaceable>type</replaceable>
1984           <indexterm><primary><literal>:kind</literal></primary></indexterm>
1985         </term>
1986         <listitem>
1987           <para>Infers and prints the kind of
1988           <replaceable>type</replaceable>. The latter can be an arbitrary
1989             type expression, including a partial application of a type constructor,
1990             such as <literal>Either Int</literal>.</para>
1991         </listitem>
1992       </varlistentry>
1993
1994       <varlistentry>
1995         <term>
1996           <literal>:load</literal> <replaceable>module</replaceable> ...
1997           <indexterm><primary><literal>:load</literal></primary></indexterm>
1998         </term>
1999         <listitem>
2000           <para>Recursively loads the specified
2001           <replaceable>module</replaceable>s, and all the modules they
2002           depend on.  Here, each <replaceable>module</replaceable>
2003           must be a module name or filename, but may not be the name
2004           of a module in a package.</para>
2005
2006           <para>All previously loaded modules, except package modules,
2007           are forgotten.  The new set of modules is known as the
2008           <firstterm>target set</firstterm>.  Note that
2009           <literal>:load</literal> can be used without any arguments
2010           to unload all the currently loaded modules and
2011           bindings.</para>
2012
2013           <para>After a <literal>:load</literal> command, the current
2014           context is set to:</para>
2015
2016           <itemizedlist>
2017             <listitem>
2018               <para><replaceable>module</replaceable>, if it was loaded
2019               successfully, or</para>
2020             </listitem>
2021             <listitem>
2022               <para>the most recently successfully loaded module, if
2023               any other modules were loaded as a result of the current
2024               <literal>:load</literal>, or</para>
2025             </listitem>
2026             <listitem>
2027               <para><literal>Prelude</literal> otherwise.</para>
2028             </listitem>
2029           </itemizedlist>
2030         </listitem>
2031       </varlistentry>
2032
2033       <varlistentry>
2034         <term>
2035           <literal>:main <replaceable>arg<subscript>1</subscript></replaceable> ... <replaceable>arg<subscript>n</subscript></replaceable></literal>
2036           <indexterm><primary><literal>:main</literal></primary></indexterm>
2037         </term>
2038         <listitem>
2039           <para>
2040             When a program is compiled and executed, it can use the
2041             <literal>getArgs</literal> function to access the
2042             command-line arguments.
2043             However, we cannot simply pass the arguments to the
2044             <literal>main</literal> function while we are testing in ghci,
2045             as the <literal>main</literal> function doesn't take its
2046             arguments directly.
2047           </para>
2048
2049           <para>
2050             Instead, we can use the <literal>:main</literal> command.
2051             This runs whatever <literal>main</literal> is in scope, with
2052             any arguments being treated the same as command-line arguments,
2053             e.g.:
2054           </para>
2055
2056 <screen>
2057 Prelude> let main = System.Environment.getArgs >>= print
2058 Prelude> :main foo bar
2059 ["foo","bar"]
2060 </screen>
2061
2062         </listitem>
2063       </varlistentry>
2064
2065       <varlistentry>
2066         <term>
2067           <literal>:module <optional>+|-</optional> <optional>*</optional><replaceable>mod<subscript>1</subscript></replaceable> ... <optional>*</optional><replaceable>mod<subscript>n</subscript></replaceable></literal>
2068           <indexterm><primary><literal>:module</literal></primary></indexterm>
2069         </term>
2070         <term>
2071           <literal>import <replaceable>mod</replaceable></literal>
2072         </term>
2073         <listitem>
2074           <para>Sets or modifies the current context for statements
2075           typed at the prompt.  The form <literal>import
2076           <replaceable>mod</replaceable></literal> is equivalent to
2077           <literal>:module +<replaceable>mod</replaceable></literal>.
2078           See <xref linkend="ghci-scope"/> for
2079           more details.</para>
2080         </listitem>
2081       </varlistentry>
2082
2083       <varlistentry>
2084         <term>
2085           <literal>:print </literal> <replaceable>names</replaceable> ...
2086           <indexterm><primary><literal>:print</literal></primary></indexterm>
2087         </term>
2088         <listitem>
2089           <para>Prints a value without forcing its evaluation.
2090             <literal>:print</literal> may be used on values whose types are
2091             unknown or partially known, which might be the case for local
2092             variables with polymorphic types at a breakpoint.  While inspecting
2093             the runtime value, <literal>:print</literal> attempts to
2094             reconstruct the type of the value, and will elaborate the type in
2095             GHCi's environment if possible.  If any unevaluated components
2096             (thunks) are encountered, then <literal>:print</literal> binds
2097             a fresh variable with a name beginning with <literal>_t</literal>
2098             to each thunk.  See <xref linkend="breakpoints" /> for more
2099             information.  See also the <literal>:sprint</literal> command,
2100             which works like <literal>:print</literal> but does not bind new
2101             variables.</para>
2102         </listitem>
2103       </varlistentry>
2104
2105       <varlistentry>
2106         <term>
2107           <literal>:quit</literal>
2108           <indexterm><primary><literal>:quit</literal></primary></indexterm>
2109         </term>
2110         <listitem>
2111           <para>Quits GHCi.  You can also quit by typing control-D
2112           at the prompt.</para>
2113         </listitem>
2114       </varlistentry>
2115
2116       <varlistentry>
2117         <term>
2118           <literal>:reload</literal>
2119           <indexterm><primary><literal>:reload</literal></primary></indexterm>
2120         </term>
2121         <listitem>
2122           <para>Attempts to reload the current target set (see
2123           <literal>:load</literal>) if any of the modules in the set,
2124           or any dependent module, has changed.  Note that this may
2125           entail loading new modules, or dropping modules which are no
2126           longer indirectly required by the target.</para>
2127         </listitem>
2128       </varlistentry>
2129
2130       <varlistentry>
2131         <term>
2132           <literal>:set</literal> <optional><replaceable>option</replaceable>...</optional>
2133           <indexterm><primary><literal>:set</literal></primary></indexterm>
2134         </term>
2135         <listitem>
2136           <para>Sets various options.  See <xref linkend="ghci-set"/>
2137           for a list of available options.  The
2138           <literal>:set</literal> command by itself shows which
2139           options are currently set.</para>
2140         </listitem>
2141       </varlistentry>
2142
2143       <varlistentry>
2144         <term>
2145           <literal>:set</literal> <literal>args</literal> <replaceable>arg</replaceable> ...
2146           <indexterm><primary><literal>:set args</literal></primary></indexterm>
2147         </term>
2148         <listitem>
2149           <para>Sets the list of arguments which are returned when the
2150           program calls <literal>System.getArgs</literal><indexterm><primary>getArgs</primary>
2151             </indexterm>.</para>
2152         </listitem>
2153       </varlistentry>
2154
2155       <varlistentry>
2156         <term>
2157            <literal>:set</literal> <literal>editor</literal> <replaceable>cmd</replaceable>
2158         </term>
2159         <listitem>
2160           <para>Sets the command used by <literal>:edit</literal> to
2161           <replaceable>cmd</replaceable>.</para>
2162         </listitem>
2163       </varlistentry>
2164
2165       <varlistentry>
2166         <term>
2167            <literal>:set</literal> <literal>prog</literal> <replaceable>prog</replaceable>
2168            <indexterm><primary><literal>:set prog</literal></primary></indexterm>
2169         </term>
2170         <listitem>
2171           <para>Sets the string to be returned when the program calls
2172           <literal>System.getProgName</literal><indexterm><primary>getProgName</primary>
2173             </indexterm>.</para>
2174         </listitem>
2175       </varlistentry>
2176
2177       <varlistentry>
2178         <term>
2179            <literal>:set</literal> <literal>prompt</literal> <replaceable>prompt</replaceable>
2180         </term>
2181         <listitem>
2182           <para>Sets the string to be used as the prompt in GHCi.
2183           Inside <replaceable>prompt</replaceable>, the sequence
2184           <literal>%s</literal> is replaced by the names of the
2185           modules currently in scope, and <literal>%%</literal> is
2186           replaced by <literal>%</literal>.</para>
2187         </listitem>
2188       </varlistentry>
2189
2190       <varlistentry>
2191         <term>
2192            <literal>:set</literal> <literal>stop</literal>
2193           [<replaceable>num</replaceable>] <replaceable>cmd</replaceable>
2194         </term>
2195         <listitem>
2196           <para>Set a command to be executed when a breakpoint is hit, or a new
2197           item in the history is selected.  The most common use of
2198             <literal>:set stop</literal> is to display the source code at the
2199             current location, e.g. <literal>:set stop :list</literal>.</para>
2200
2201           <para>If a number is given before the command, then the commands are
2202             run when the specified breakpoint (only) is hit.  This can be quite
2203             useful: for example, <literal>:set stop 1 :continue</literal>
2204             effectively disables breakpoint 1, by running
2205             <literal>:continue</literal> whenever it is hit (although GHCi will
2206             still emit a message to say the breakpoint was hit).  What's more,
2207             with cunning use of <literal>:def</literal> and
2208             <literal>:cmd</literal> you can use <literal>:set stop</literal> to
2209             implement conditional breakpoints:</para>
2210 <screen>
2211 *Main> :def cond \expr -> return (":cmd if (" ++ expr ++ ") then return \"\" else return \":continue\"")
2212 *Main> :set stop 0 :cond (x &lt; 3)
2213 </screen>
2214           <para>Ignoring breakpoints for a specified number of iterations is
2215             also possible using similar techniques.</para>
2216         </listitem>
2217       </varlistentry>
2218
2219       <varlistentry>
2220         <term>
2221           <literal>:show bindings</literal>
2222           <indexterm><primary><literal>:show bindings</literal></primary></indexterm>
2223         </term>
2224         <listitem>
2225           <para>Show the bindings made at the prompt and their
2226           types.</para>
2227         </listitem>
2228       </varlistentry>
2229
2230       <varlistentry>
2231         <term>
2232           <literal>:show breaks</literal>
2233           <indexterm><primary><literal>:show breaks</literal></primary></indexterm>
2234         </term>
2235         <listitem>
2236           <para>List the active breakpoints.</para>
2237         </listitem>
2238       </varlistentry>
2239
2240       <varlistentry>
2241         <term>
2242           <literal>:show context</literal>
2243           <indexterm><primary><literal>:show context</literal></primary></indexterm>
2244         </term>
2245         <listitem>
2246           <para>List the active evaluations that are stopped at breakpoints.</para>
2247         </listitem>
2248       </varlistentry>
2249
2250       <varlistentry>
2251         <term>
2252           <literal>:show modules</literal>
2253           <indexterm><primary><literal>:show modules</literal></primary></indexterm>
2254         </term>
2255         <listitem>
2256           <para>Show the list of modules currently loaded.</para>
2257         </listitem>
2258       </varlistentry>
2259
2260       <varlistentry>
2261         <term>
2262           <literal>:show [args|prog|prompt|editor|stop]</literal>
2263           <indexterm><primary><literal>:show</literal></primary></indexterm>
2264         </term>
2265         <listitem>
2266           <para>Displays the specified setting (see
2267             <literal>:set</literal>).</para>
2268         </listitem>
2269       </varlistentry>
2270
2271       <varlistentry>
2272         <term>
2273           <literal>:sprint</literal>
2274           <indexterm><primary><literal>:sprint</literal></primary></indexterm>
2275         </term>
2276         <listitem>
2277           <para>Prints a value without forcing its evaluation.
2278             <literal>:sprint</literal> is similar to <literal>:print</literal>,
2279             with the difference that unevaluated subterms are not bound to new
2280             variables, they are simply denoted by &lsquo;_&rsquo;.</para>
2281         </listitem>
2282       </varlistentry>
2283
2284       <varlistentry>
2285         <term>
2286           <literal>:step [<replaceable>expr</replaceable>]</literal> 
2287           <indexterm><primary><literal>:step</literal></primary></indexterm>
2288         </term>
2289         <listitem>
2290           <para>Single-step from the last breakpoint.  With an expression
2291             argument, begins evaluation of the expression with a
2292             single-step.</para>
2293         </listitem>
2294       </varlistentry>
2295
2296       <varlistentry>
2297         <term>
2298           <literal>:trace [<replaceable>expr</replaceable>]</literal>
2299           <indexterm><primary><literal>:trace</literal></primary></indexterm>
2300         </term>
2301         <listitem>
2302           <para>Evaluates the given expression (or from the last breakpoint if
2303             no expression is given), and additionally logs the evaluation
2304             steps for later inspection using <literal>:history</literal>.  See
2305             <xref linkend="tracing" />.</para>
2306         </listitem>
2307       </varlistentry>
2308
2309       <varlistentry>
2310         <term>
2311          <literal>:type</literal> <replaceable>expression</replaceable>
2312          <indexterm><primary><literal>:type</literal></primary></indexterm>
2313         </term>
2314         <listitem>
2315           <para>Infers and prints the type of
2316           <replaceable>expression</replaceable>, including explicit
2317           forall quantifiers for polymorphic types.  The monomorphism
2318           restriction is <emphasis>not</emphasis> applied to the
2319           expression during type inference.</para>
2320         </listitem>
2321       </varlistentry>
2322
2323       <varlistentry>
2324         <term>
2325           <literal>:undef</literal> <replaceable>name</replaceable>
2326           <indexterm><primary><literal>:undef</literal></primary></indexterm>
2327         </term>
2328         <listitem>
2329           <para>Undefines the user-defined command
2330           <replaceable>name</replaceable> (see <literal>:def</literal>
2331           above).</para>
2332         </listitem>
2333       </varlistentry>
2334
2335       <varlistentry>
2336         <term>
2337           <literal>:unset</literal> <replaceable>option</replaceable>...
2338           <indexterm><primary><literal>:unset</literal></primary></indexterm>
2339         </term>
2340         <listitem>
2341           <para>Unsets certain options.  See <xref linkend="ghci-set"/>
2342           for a list of available options.</para>
2343         </listitem>
2344       </varlistentry>
2345
2346       <varlistentry>
2347         <term>
2348           <literal>:!</literal> <replaceable>command</replaceable>...
2349           <indexterm><primary><literal>:!</literal></primary></indexterm>
2350           <indexterm><primary>shell commands</primary><secondary>in GHCi</secondary></indexterm>
2351         </term>
2352         <listitem>
2353           <para>Executes the shell command
2354           <replaceable>command</replaceable>.</para>
2355         </listitem>
2356       </varlistentry>
2357
2358     </variablelist>
2359   </sect1>
2360
2361   <sect1 id="ghci-set">
2362     <title>The <literal>:set</literal> command</title>
2363     <indexterm><primary><literal>:set</literal></primary></indexterm>
2364
2365     <para>The <literal>:set</literal> command sets two types of
2366     options: GHCi options, which begin with
2367     &lsquo;<literal>+</literal>&rsquo;, and &ldquo;command-line&rdquo;
2368     options, which begin with &lsquo;-&rsquo;.  </para>
2369
2370     <para>NOTE: at the moment, the <literal>:set</literal> command
2371     doesn't support any kind of quoting in its arguments: quotes will
2372     not be removed and cannot be used to group words together.  For
2373     example, <literal>:set -DFOO='BAR BAZ'</literal> will not do what
2374     you expect.</para>
2375
2376     <sect2>
2377       <title>GHCi options</title>
2378       <indexterm><primary>options</primary><secondary>GHCi</secondary>
2379       </indexterm>
2380
2381       <para>GHCi options may be set using <literal>:set</literal> and
2382       unset using <literal>:unset</literal>.</para>
2383
2384       <para>The available GHCi options are:</para>
2385
2386       <variablelist>
2387         <varlistentry>
2388           <term>
2389             <literal>+r</literal>
2390             <indexterm><primary><literal>+r</literal></primary></indexterm>
2391             <indexterm><primary>CAFs</primary><secondary>in GHCi</secondary></indexterm>
2392             <indexterm><primary>Constant Applicative Form</primary><see>CAFs</see></indexterm>
2393           </term>
2394           <listitem>
2395             <para>Normally, any evaluation of top-level expressions
2396             (otherwise known as CAFs or Constant Applicative Forms) in
2397             loaded modules is retained between evaluations.  Turning
2398             on <literal>+r</literal> causes all evaluation of
2399             top-level expressions to be discarded after each
2400             evaluation (they are still retained
2401             <emphasis>during</emphasis> a single evaluation).</para>
2402           
2403             <para>This option may help if the evaluated top-level
2404             expressions are consuming large amounts of space, or if
2405             you need repeatable performance measurements.</para>
2406           </listitem>
2407         </varlistentry>
2408
2409         <varlistentry>
2410           <term>
2411             <literal>+s</literal>
2412             <indexterm><primary><literal>+s</literal></primary></indexterm>
2413           </term>
2414           <listitem>
2415             <para>Display some stats after evaluating each expression,
2416             including the elapsed time and number of bytes allocated.
2417             NOTE: the allocation figure is only accurate to the size
2418             of the storage manager's allocation area, because it is
2419             calculated at every GC.  Hence, you might see values of
2420             zero if no GC has occurred.</para>
2421           </listitem>
2422         </varlistentry>
2423
2424         <varlistentry>
2425           <term>
2426             <literal>+t</literal>
2427             <indexterm><primary><literal>+t</literal></primary></indexterm>
2428           </term>
2429           <listitem>
2430             <para>Display the type of each variable bound after a
2431             statement is entered at the prompt.  If the statement is a
2432             single expression, then the only variable binding will be
2433             for the variable
2434             &lsquo;<literal>it</literal>&rsquo;.</para>
2435           </listitem>
2436         </varlistentry>
2437       </variablelist>
2438     </sect2>
2439
2440     <sect2 id="ghci-cmd-line-options">
2441       <title>Setting GHC command-line options in GHCi</title>
2442
2443       <para>Normal GHC command-line options may also be set using
2444       <literal>:set</literal>.  For example, to turn on
2445       <option>-fglasgow-exts</option>, you would say:</para>
2446
2447 <screen>
2448 Prelude> :set -fglasgow-exts
2449 </screen>
2450       
2451       <para>Any GHC command-line option that is designated as
2452       <firstterm>dynamic</firstterm> (see the table in <xref
2453       linkend="flag-reference"/>), may be set using
2454       <literal>:set</literal>.  To unset an option, you can set the
2455       reverse option:</para>
2456       <indexterm><primary>dynamic</primary><secondary>options</secondary></indexterm>
2457
2458 <screen>
2459 Prelude> :set -fno-glasgow-exts
2460 </screen>
2461
2462       <para><xref linkend="flag-reference"/> lists the reverse for each
2463       option where applicable.</para>
2464
2465       <para>Certain static options (<option>-package</option>,
2466       <option>-I</option>, <option>-i</option>, and
2467       <option>-l</option> in particular) will also work, but some may
2468       not take effect until the next reload.</para>
2469       <indexterm><primary>static</primary><secondary>options</secondary></indexterm>
2470     </sect2>
2471   </sect1>
2472   <sect1 id="ghci-dot-files">
2473     <title>The <filename>.ghci</filename> file</title>
2474     <indexterm><primary><filename>.ghci</filename></primary><secondary>file</secondary>
2475     </indexterm>
2476     <indexterm><primary>startup</primary><secondary>files, GHCi</secondary>
2477     </indexterm>
2478
2479     <para>When it starts, unless the <literal>-ignore-dot-ghci</literal>
2480     flag is given, GHCi reads and executes commands from
2481     <filename>./.ghci</filename>, followed by
2482     <filename>$HOME/.ghci</filename>.</para>
2483
2484     <para>The <filename>.ghci</filename> in your home directory is
2485     most useful for turning on favourite options (eg. <literal>:set
2486     +s</literal>), and defining useful macros.  Placing a
2487     <filename>.ghci</filename> file in a directory with a Haskell
2488     project is a useful way to set certain project-wide options so you
2489     don't have to type them everytime you start GHCi: eg. if your
2490     project uses GHC extensions and CPP, and has source files in three
2491     subdirectories A, B and C, you might put the following lines in
2492     <filename>.ghci</filename>:</para>
2493
2494 <screen>
2495 :set -fglasgow-exts -cpp
2496 :set -iA:B:C
2497 </screen>
2498
2499     <para>(Note that strictly speaking the <option>-i</option> flag is
2500     a static one, but in fact it works to set it using
2501     <literal>:set</literal> like this.  The changes won't take effect
2502     until the next <literal>:load</literal>, though.)</para>
2503
2504     <para>Two command-line options control whether the
2505     <filename>.ghci</filename> files are read:</para>
2506
2507     <variablelist>
2508       <varlistentry>
2509         <term>
2510           <option>-ignore-dot-ghci</option>
2511           <indexterm><primary><option>-ignore-dot-ghci</option></primary></indexterm>
2512         </term>
2513         <listitem>
2514           <para>Don't read either <filename>./.ghci</filename> or
2515           <filename>$HOME/.ghci</filename> when starting up.</para>
2516         </listitem>
2517       </varlistentry>
2518       <varlistentry>
2519         <term>
2520           <option>-read-dot-ghci</option>
2521           <indexterm><primary><option>-read-dot-ghci</option></primary></indexterm>
2522         </term>
2523         <listitem>
2524           <para>Read <filename>.ghci</filename> and
2525           <filename>$HOME/.ghci</filename>.  This is normally the
2526           default, but the <option>-read-dot-ghci</option> option may
2527           be used to override a previous
2528           <option>-ignore-dot-ghci</option> option.</para>
2529         </listitem>
2530       </varlistentry>
2531     </variablelist>
2532
2533   </sect1>
2534
2535   <sect1 id="ghci-obj">
2536     <title>Compiling to object code inside GHCi</title>
2537
2538     <para>By default, GHCi compiles Haskell source code into byte-code
2539     that is interpreted by the runtime system.  GHCi can also compile
2540     Haskell code to object code: to turn on this feature, use the
2541     <option>-fobject-code</option> flag either on the command line or
2542     with <literal>:set</literal> (the option
2543     <option>-fbyte-code</option> restores byte-code compilation
2544     again).  Compiling to object code takes longer, but typically the
2545     code will execute 10-20 times faster than byte-code.</para>
2546
2547     <para>Compiling to object code inside GHCi is particularly useful
2548     if you are developing a compiled application, because the
2549     <literal>:reload</literal> command typically runs much faster than
2550     restarting GHC with <option>--make</option> from the command-line,
2551     because all the interface files are already cached in
2552     memory.</para>
2553
2554     <para>There are disadvantages to compiling to object-code: you
2555     can't set breakpoints in object-code modules, for example.  Only
2556     the exports of an object-code module will be visible in GHCi,
2557     rather than all top-level bindings as in interpreted
2558     modules.</para>
2559   </sect1>
2560
2561   <sect1 id="ghci-faq">
2562     <title>FAQ and Things To Watch Out For</title>
2563     
2564     <variablelist>
2565       <varlistentry>
2566         <term>The interpreter can't load modules with foreign export
2567         declarations!</term>
2568         <listitem>
2569           <para>Unfortunately not.  We haven't implemented it yet.
2570           Please compile any offending modules by hand before loading
2571           them into GHCi.</para>
2572         </listitem>
2573       </varlistentry>
2574
2575       <varlistentry>
2576         <term>
2577           <literal>-O</literal> doesn't work with GHCi!
2578           <indexterm><primary><option>-O</option></primary></indexterm>
2579          </term>
2580         <listitem>
2581           <para>For technical reasons, the bytecode compiler doesn't
2582           interact well with one of the optimisation passes, so we
2583           have disabled optimisation when using the interpreter.  This
2584           isn't a great loss: you'll get a much bigger win by
2585           compiling the bits of your code that need to go fast, rather
2586           than interpreting them with optimisation turned on.</para>
2587         </listitem>
2588       </varlistentry>
2589
2590       <varlistentry>
2591         <term>Unboxed tuples don't work with GHCi</term>
2592         <listitem>
2593           <para>That's right.  You can always compile a module that
2594           uses unboxed tuples and load it into GHCi, however.
2595           (Incidentally the previous point, namely that
2596           <literal>-O</literal> is incompatible with GHCi, is because
2597           the bytecode compiler can't deal with unboxed
2598           tuples).</para>
2599         </listitem>
2600       </varlistentry>
2601
2602       <varlistentry>
2603         <term>Concurrent threads don't carry on running when GHCi is
2604         waiting for input.</term>
2605         <listitem>
2606           <para>This should work, as long as your GHCi was built with
2607           the <option>-threaded</option> switch, which is the default.
2608           Consult whoever supplied your GHCi installation.</para>
2609         </listitem>
2610       </varlistentry>
2611
2612       <varlistentry>
2613         <term>After using <literal>getContents</literal>, I can't use
2614         <literal>stdin</literal> again until I do
2615         <literal>:load</literal> or <literal>:reload</literal>.</term>
2616
2617         <listitem>
2618           <para>This is the defined behaviour of
2619           <literal>getContents</literal>: it puts the stdin Handle in
2620           a state known as <firstterm>semi-closed</firstterm>, wherein
2621           any further I/O operations on it are forbidden.  Because I/O
2622           state is retained between computations, the semi-closed
2623           state persists until the next <literal>:load</literal> or
2624           <literal>:reload</literal> command.</para>
2625
2626           <para>You can make <literal>stdin</literal> reset itself
2627           after every evaluation by giving GHCi the command
2628           <literal>:set +r</literal>.  This works because
2629           <literal>stdin</literal> is just a top-level expression that
2630           can be reverted to its unevaluated state in the same way as
2631           any other top-level expression (CAF).</para>
2632         </listitem>
2633       </varlistentry>
2634
2635       <varlistentry>
2636         <term>I can't use Control-C to interrupt computations in
2637           GHCi on Windows.</term>
2638         <listitem>
2639           <para>See <xref linkend="ghci-windows"/>.</para>
2640         </listitem>
2641       </varlistentry>
2642
2643       <varlistentry>
2644         <term>The default buffering mode is different in GHCi to GHC.</term>
2645         <listitem>
2646           <para>
2647             In GHC, the stdout handle is line-buffered by default.
2648             However, in GHCi we turn off the buffering on stdout,
2649             because this is normally what you want in an interpreter:
2650             output appears as it is generated.
2651           </para>
2652         </listitem>
2653       </varlistentry>
2654     </variablelist>
2655   </sect1>
2656
2657 </chapter>
2658
2659 <!-- Emacs stuff:
2660      ;;; Local Variables: ***
2661      ;;; mode: xml ***
2662      ;;; sgml-parent-document: ("users_guide.xml" "book" "chapter") ***
2663      ;;; End: ***
2664  -->