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1 <?xml version="1.0" encoding="iso-8859-1"?>
2 <chapter id="using-ghc">
3   <title>Using GHC</title>
4
5   <indexterm><primary>GHC, using</primary></indexterm>
6   <indexterm><primary>using GHC</primary></indexterm>
7
8   <sect1>
9     <title>Options overview</title>
10     
11     <para>GHC's behaviour is controlled by
12     <firstterm>options</firstterm>, which for historical reasons are
13     also sometimes referred to as command-line flags or arguments.
14     Options can be specified in three ways:</para>
15
16     <sect2>
17       <title>command-line arguments</title>
18       
19       <indexterm><primary>structure, command-line</primary></indexterm>
20       <indexterm><primary>command-line</primary><secondary>arguments</secondary></indexterm>
21       <indexterm><primary>arguments</primary><secondary>command-line</secondary></indexterm>
22       
23       <para>An invocation of GHC takes the following form:</para>
24
25 <screen>
26 ghc [argument...]
27 </screen>
28
29       <para>command-line arguments are either options or file names.</para>
30
31       <para>command-line options begin with <literal>-</literal>.
32       They may <emphasis>not</emphasis> be grouped:
33       <option>-vO</option> is different from <option>-v -O</option>.
34       Options need not precede filenames: e.g., <literal>ghc *.o -o
35       foo</literal>.  All options are processed and then applied to
36       all files; you cannot, for example, invoke <literal>ghc -c -O1
37       Foo.hs -O2 Bar.hs</literal> to apply different optimisation
38       levels to the files <filename>Foo.hs</filename> and
39       <filename>Bar.hs</filename>.</para>
40     </sect2>
41
42     <sect2 id="source-file-options">
43       <title>command line options in source files</title>
44     
45       <indexterm><primary>source-file options</primary></indexterm>
46
47       <para>Sometimes it is useful to make the connection between a
48       source file and the command-line options it requires quite
49       tight. For instance, if a Haskell source file uses GHC
50       extensions, it will always need to be compiled with the
51       <option>-fglasgow-exts</option> option.  Rather than maintaining
52       the list of per-file options in a <filename>Makefile</filename>,
53       it is possible to do this directly in the source file using the
54       <literal>OPTIONS_GHC</literal> pragma <indexterm><primary>OPTIONS_GHC
55       pragma</primary></indexterm>:</para>
56
57 <programlisting>
58 {-# OPTIONS_GHC -fglasgow-exts #-}
59 module X where
60 ...
61 </programlisting>
62       
63       <para><literal>OPTIONS_GHC</literal> pragmas are only looked for at
64       the top of your source files, upto the first
65       (non-literate,non-empty) line not containing
66       <literal>OPTIONS_GHC</literal>. Multiple <literal>OPTIONS_GHC</literal>
67       pragmas are recognised.  Do not put comments before, or on the same line
68         as, the <literal>OPTIONS_GHC</literal> pragma.</para>
69
70       <para>Note that your command shell does not
71       get to the source file options, they are just included literally
72       in the array of command-line arguments the compiler
73       maintains internally, so you'll be desperately disappointed if
74       you try to glob etc. inside <literal>OPTIONS_GHC</literal>.</para>
75
76       <para>NOTE: the contents of OPTIONS_GHC are prepended to the
77       command-line options, so you <emphasis>do</emphasis> have the
78       ability to override OPTIONS_GHC settings via the command
79       line.</para>
80
81       <para>It is not recommended to move all the contents of your
82       Makefiles into your source files, but in some circumstances, the
83       <literal>OPTIONS_GHC</literal> pragma is the Right Thing. (If you
84       use <option>-keep-hc-file-too</option> and have OPTION flags in
85       your module, the OPTIONS_GHC will get put into the generated .hc
86       file).</para>
87     </sect2>
88
89     <sect2>
90       <title>Setting options in GHCi</title>
91
92       <para>Options may also be modified from within GHCi, using the
93       <literal>:set</literal> command.  See <xref linkend="ghci-set"/>
94       for more details.</para>
95     </sect2>
96   </sect1>
97     
98   <sect1 id="static-dynamic-flags">
99     <title>Static, Dynamic, and Mode options</title>
100     <indexterm><primary>static</primary><secondary>options</secondary>
101     </indexterm>
102     <indexterm><primary>dynamic</primary><secondary>options</secondary>
103     </indexterm>
104     <indexterm><primary>mode</primary><secondary>options</secondary>
105     </indexterm>
106
107     <para>Each of GHC's command line options is classified as either
108     <firstterm>static</firstterm> or <firstterm>dynamic</firstterm> or
109       <firstterm>mode</firstterm>:</para>
110
111     <variablelist>
112       <varlistentry>
113         <term>Mode flags</term>
114         <listitem>
115           <para>For example, <option>--make</option> or <option>-E</option>.
116             There may be only a single mode flag on the command line.  The
117             available modes are listed in <xref linkend="modes"/>.</para>
118         </listitem>
119       </varlistentry>
120       <varlistentry>
121         <term>Dynamic Flags</term>
122         <listitem>
123           <para>Most non-mode flags fall into this category.  A dynamic flag
124             may be used on the command line, in a
125             <literal>GHC_OPTIONS</literal> pragma in a source file, or set
126             using <literal>:set</literal> in GHCi.</para>
127         </listitem>
128       </varlistentry>
129       <varlistentry>
130         <term>Static Flags</term>
131         <listitem>
132           <para>A few flags are "static", which means they can only be used on
133             the command-line, and remain in force over the entire GHC/GHCi
134             run.</para>
135         </listitem>
136       </varlistentry>
137     </variablelist>
138     
139     <para>The flag reference tables (<xref
140     linkend="flag-reference"/>) lists the status of each flag.</para>
141
142     <para>There are a few flags that are static except that they can
143     also be used with GHCi's <literal>:set</literal> command; these
144     are listed as &ldquo;static/<literal>:set</literal>&rdquo; in the
145     table.</para> 
146   </sect1>
147
148   <sect1 id="file-suffixes">
149     <title>Meaningful file suffixes</title>
150
151     <indexterm><primary>suffixes, file</primary></indexterm>
152     <indexterm><primary>file suffixes for GHC</primary></indexterm>
153
154     <para>File names with &ldquo;meaningful&rdquo; suffixes (e.g.,
155     <filename>.lhs</filename> or <filename>.o</filename>) cause the
156     &ldquo;right thing&rdquo; to happen to those files.</para>
157
158     <variablelist>
159
160       <varlistentry>
161         <term><filename>.hs</filename></term>
162         <listitem>
163           <para>A Haskell module.</para>
164         </listitem>
165       </varlistentry>
166
167       <varlistentry>
168         <term>
169           <filename>.lhs</filename>
170           <indexterm><primary><literal>lhs</literal> suffix</primary></indexterm>
171         </term>
172         <listitem>
173           <para>A &ldquo;literate Haskell&rdquo; module.</para>
174         </listitem>
175       </varlistentry>
176
177       <varlistentry>
178         <term><filename>.hi</filename></term>
179         <listitem>
180           <para>A Haskell interface file, probably
181           compiler-generated.</para>
182         </listitem>
183       </varlistentry>
184
185       <varlistentry>
186         <term><filename>.hc</filename></term>
187         <listitem>
188           <para>Intermediate C file produced by the Haskell
189           compiler.</para>
190         </listitem>
191       </varlistentry>
192
193       <varlistentry>
194         <term><filename>.c</filename></term>
195         <listitem>
196           <para>A C&nbsp;file not produced by the Haskell
197           compiler.</para>
198         </listitem>
199       </varlistentry>
200       
201       <varlistentry>
202         <term><filename>.s</filename></term>
203         <listitem>
204           <para>An assembly-language source file, usually produced by
205           the compiler.</para>
206         </listitem>
207       </varlistentry>
208
209       <varlistentry>
210         <term><filename>.o</filename></term>
211         <listitem>
212           <para>An object file, produced by an assembler.</para>
213         </listitem>
214       </varlistentry>
215     </variablelist>
216
217     <para>Files with other suffixes (or without suffixes) are passed
218     straight to the linker.</para>
219
220   </sect1>
221
222   <sect1 id="modes">
223     <title>Modes of operation</title>
224
225     <para>GHC's behaviour is firstly controlled by a mode flag.  Only
226     one of these flags may be given, but it does not necessarily need
227     to be the first option on the command-line.  The available modes
228     are:</para>
229
230     <variablelist>
231       <varlistentry>
232         <term>
233           <cmdsynopsis><command>ghc --interactive</command>
234           </cmdsynopsis>
235           <indexterm><primary>interactive mode</primary></indexterm>
236           <indexterm><primary>ghci</primary></indexterm>
237         </term>
238         <listitem>
239           <para>Interactive mode, which is also available as
240           <command>ghci</command>.  Interactive mode is described in
241           more detail in <xref linkend="ghci"/>.</para>
242         </listitem>
243       </varlistentry>
244       
245       <varlistentry>
246         <term>
247           <cmdsynopsis><command>ghc --make</command>
248           </cmdsynopsis>
249           <indexterm><primary>make mode</primary></indexterm>
250           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;make</option></primary></indexterm>
251         </term>
252         <listitem>
253           <para>In this mode, GHC will build a multi-module Haskell
254           program automatically, figuring out dependencies for itself.
255           If you have a straightforward Haskell program, this is
256           likely to be much easier, and faster, than using
257           <command>make</command>.  Make mode is described in <xref
258           linkend="make-mode"/>.</para>
259         </listitem>
260       </varlistentry>
261
262       <varlistentry>
263         <term>
264           <cmdsynopsis><command>ghc -e</command>
265              <arg choice='plain'><replaceable>expr</replaceable></arg>
266           </cmdsynopsis>
267           <indexterm><primary>eval mode</primary></indexterm>
268         </term>
269         <listitem>
270           <para>Expression-evaluation mode.  This is very similar to
271           interactive mode, except that there is a single expression
272           to evaluate (<replaceable>expr</replaceable>) which is given
273           on the command line.  See <xref linkend="eval-mode"/> for
274           more details.</para>
275         </listitem>
276       </varlistentry>
277       
278       <varlistentry>
279         <term>
280           <cmdsynopsis>
281             <command>ghc -E</command>
282             <command>ghc -c</command>
283             <command>ghc -S</command>
284             <command>ghc -c</command>
285           </cmdsynopsis>
286           <indexterm><primary><option>-E</option></primary></indexterm>
287           <indexterm><primary><option>-C</option></primary></indexterm>
288           <indexterm><primary><option>-S</option></primary></indexterm>
289           <indexterm><primary><option>-c</option></primary></indexterm>
290         </term>
291         <listitem>
292           <para>This is the traditional batch-compiler mode, in which
293           GHC can compile source files one at a time, or link objects
294           together into an executable.  This mode also applies if
295           there is no other mode flag specified on the command line,
296           in which case it means that the specified files should be
297           compiled and then linked to form a program. See <xref
298           linkend="options-order"/>.</para>
299         </listitem>
300       </varlistentry>
301
302       <varlistentry>
303         <term>
304           <cmdsynopsis>
305             <command>ghc -M</command>
306           </cmdsynopsis>
307           <indexterm><primary>dependency-generation mode</primary></indexterm>
308         </term>
309         <listitem>
310           <para>Dependency-generation mode.  In this mode, GHC can be
311           used to generate dependency information suitable for use in
312           a <literal>Makefile</literal>.  See <xref
313           linkend="makefile-dependencies"/>.</para>
314         </listitem>
315       </varlistentry>
316
317       <varlistentry>
318         <term>
319           <cmdsynopsis>
320             <command>ghc --mk-dll</command>
321           </cmdsynopsis>
322           <indexterm><primary>DLL-creation mode</primary></indexterm>
323         </term>
324         <listitem>
325           <para>DLL-creation mode (Windows only).  See <xref
326           linkend="win32-dlls-create"/>.</para>
327         </listitem>
328       </varlistentry>
329
330       <varlistentry>
331         <term>
332           <cmdsynopsis>
333           <command>ghc --help</command> <command>ghc -?</command>
334             </cmdsynopsis>
335           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;help</option></primary></indexterm>
336         </term>
337         <listitem>
338           <para>Cause GHC to spew a long usage message to standard
339           output and then exit.</para>
340         </listitem>
341       </varlistentry>
342
343       <varlistentry>
344         <term>
345           <cmdsynopsis>
346             <command>ghc --version</command>
347             <command>ghc -V</command>
348           </cmdsynopsis>
349           <indexterm><primary><option>-V</option></primary></indexterm>
350           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;version</option></primary></indexterm>
351         </term>
352         <listitem>
353           <para>Print a one-line string including GHC's version number.</para>
354         </listitem>
355       </varlistentry>
356
357       <varlistentry>
358         <term>
359           <cmdsynopsis>
360             <command>ghc --numeric-version</command>
361           </cmdsynopsis>
362           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;numeric-version</option></primary></indexterm>
363         </term>
364         <listitem>
365           <para>Print GHC's numeric version number only.</para>
366         </listitem>
367       </varlistentry>
368
369       <varlistentry>
370         <term>
371           <cmdsynopsis>
372             <command>ghc --print-libdir</command>
373           </cmdsynopsis>
374           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;print-libdir</option></primary></indexterm>
375         </term>
376         <listitem>
377           <para>Print the path to GHC's library directory.  This is
378           the top of the directory tree containing GHC's libraries,
379           interfaces, and include files (usually something like
380           <literal>/usr/local/lib/ghc-5.04</literal> on Unix).  This
381           is the value of
382           <literal>$libdir</literal><indexterm><primary><literal>libdir</literal></primary>
383           </indexterm>in the package configuration file (see <xref
384           linkend="packages"/>).</para>
385         </listitem>
386       </varlistentry>
387
388     </variablelist>
389
390     <sect2 id="make-mode">
391       <title>Using <command>ghc</command> <option>&ndash;&ndash;make</option></title>
392       <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;make</option></primary></indexterm>
393       <indexterm><primary>separate compilation</primary></indexterm>
394       
395       <para>When given the <option>&ndash;&ndash;make</option> option,
396       GHC will build a multi-module Haskell program by following
397       dependencies from a single root module (usually
398       <literal>Main</literal>).  For example, if your
399       <literal>Main</literal> module is in a file called
400       <filename>Main.hs</filename>, you could compile and link the
401       program like this:</para>
402
403 <screen>
404 ghc &ndash;&ndash;make Main.hs
405 </screen>
406
407       <para>The command line may contain any number of source file
408       names or module names; GHC will figure out all the modules in
409       the program by following the imports from these initial modules.
410       It will then attempt to compile each module which is out of
411       date, and finally if there is a <literal>Main</literal> module,
412       the program will also be linked into an executable.</para>
413
414       <para>The main advantages to using <literal>ghc
415       &ndash;&ndash;make</literal> over traditional
416       <literal>Makefile</literal>s are:</para>
417
418       <itemizedlist>
419         <listitem>
420           <para>GHC doesn't have to be restarted for each compilation,
421           which means it can cache information between compilations.
422           Compiling a multi-module program with <literal>ghc
423           &ndash;&ndash;make</literal> can be up to twice as fast as
424           running <literal>ghc</literal> individually on each source
425           file.</para>
426         </listitem>
427         <listitem>
428           <para>You don't have to write a <literal>Makefile</literal>.</para>
429           <indexterm><primary><literal>Makefile</literal>s</primary><secondary>avoiding</secondary></indexterm>
430         </listitem>
431         <listitem>
432           <para>GHC re-calculates the dependencies each time it is
433           invoked, so the dependencies never get out of sync with the
434           source.</para>
435         </listitem>
436       </itemizedlist>
437       
438       <para>Any of the command-line options described in the rest of
439       this chapter can be used with
440       <option>&ndash;&ndash;make</option>, but note that any options
441       you give on the command line will apply to all the source files
442       compiled, so if you want any options to apply to a single source
443       file only, you'll need to use an <literal>OPTIONS_GHC</literal>
444       pragma (see <xref linkend="source-file-options"/>).</para>
445
446       <para>If the program needs to be linked with additional objects
447       (say, some auxiliary C code), then the object files can be
448       given on the command line and GHC will include them when linking
449       the executable.</para>
450       
451       <para>Note that GHC can only follow dependencies if it has the
452       source file available, so if your program includes a module for
453       which there is no source file, even if you have an object and an
454       interface file for the module, then GHC will complain.  The
455       exception to this rule is for package modules, which may or may
456       not have source files.</para>
457
458       <para>The source files for the program don't all need to be in
459       the same directory; the <option>-i</option> option can be used
460       to add directories to the search path (see <xref
461       linkend="search-path"/>).</para>
462     </sect2>
463   
464     <sect2 id="eval-mode">
465       <title>Expression evaluation mode</title>
466
467       <para>This mode is very similar to interactive mode, except that
468       there is a single expression to evaluate which is specified on
469       the command line as an argument to the <option>-e</option>
470       option:</para>
471
472 <screen>
473 ghc -e <replaceable>expr</replaceable>
474 </screen>
475
476       <para>Haskell source files may be named on the command line, and
477       they will be loaded exactly as in interactive mode.  The
478       expression is evaluated in the context of the loaded
479       modules.</para>
480
481       <para>For example, to load and run a Haskell program containing
482       a module <literal>Main</literal>, we might say</para>
483
484 <screen>
485 ghc -e Main.main Main.hs
486 </screen>
487       
488       <para>or we can just use this mode to evaluate expressions in
489       the context of the <literal>Prelude</literal>:</para>
490
491 <screen>
492 $ ghc -e "interact (unlines.map reverse.lines)"
493 hello
494 olleh
495 </screen>
496     </sect2>
497
498     <sect2 id="options-order">
499       <title>Batch compiler mode</title>
500       
501       <para>In <emphasis>batch mode</emphasis>, GHC will compile one or more source files
502       given on the command line.</para>
503       
504       <para>The first phase to run is determined by each input-file
505       suffix, and the last phase is determined by a flag.  If no
506       relevant flag is present, then go all the way through linking.
507       This table summarises:</para>
508       
509       <informaltable>
510         <tgroup cols="4">
511           <colspec align="left"/>
512           <colspec align="left"/>
513           <colspec align="left"/>
514           <colspec align="left"/>
515           
516           <thead>
517             <row>
518               <entry>Phase of the compilation system</entry>
519               <entry>Suffix saying &ldquo;start here&rdquo;</entry>
520               <entry>Flag saying &ldquo;stop after&rdquo;</entry>
521               <entry>(suffix of) output file</entry>
522             </row>
523           </thead>
524           <tbody>
525             <row>
526               <entry>literate pre-processor</entry>
527               <entry><literal>.lhs</literal></entry>
528               <entry>-</entry>
529               <entry><literal>.hs</literal></entry>
530             </row>
531             
532             <row>
533               <entry>C pre-processor (opt.) </entry>
534               <entry><literal>.hs</literal> (with
535               <option>-cpp</option>)</entry>
536               <entry><option>-E</option></entry>
537               <entry><literal>.hspp</literal></entry>
538             </row>
539             
540             <row>
541               <entry>Haskell compiler</entry>
542               <entry><literal>.hs</literal></entry>
543               <entry><option>-C</option>, <option>-S</option></entry>
544               <entry><literal>.hc</literal>, <literal>.s</literal></entry>
545             </row>
546             
547             <row>
548               <entry>C compiler (opt.)</entry>
549               <entry><literal>.hc</literal> or <literal>.c</literal></entry>
550               <entry><option>-S</option></entry>
551               <entry><literal>.s</literal></entry>
552             </row>
553             
554             <row>
555               <entry>assembler</entry>
556               <entry><literal>.s</literal></entry>
557               <entry><option>-c</option></entry>
558               <entry><literal>.o</literal></entry>
559             </row>
560             
561             <row>
562               <entry>linker</entry>
563               <entry><replaceable>other</replaceable></entry>
564               <entry>-</entry>
565               <entry><filename>a.out</filename></entry>
566             </row>
567           </tbody>
568         </tgroup>
569       </informaltable>
570       
571       <indexterm><primary><option>-C</option></primary></indexterm>
572       <indexterm><primary><option>-E</option></primary></indexterm>
573       <indexterm><primary><option>-S</option></primary></indexterm>
574       <indexterm><primary><option>-c</option></primary></indexterm>
575       
576       <para>Thus, a common invocation would be: </para>
577
578 <screen>
579 ghc -c Foo.hs</screen>
580       
581       <para>to compile the Haskell source file
582       <filename>Foo.hs</filename> to an object file
583       <filename>Foo.o</filename>.</para>
584
585       <para>Note: What the Haskell compiler proper produces depends on
586       whether a native-code generator<indexterm><primary>native-code
587       generator</primary></indexterm> is used (producing assembly
588       language) or not (producing C).  See <xref
589       linkend="options-codegen"/> for more details.</para>
590
591       <para>Note: C pre-processing is optional, the
592       <option>-cpp</option><indexterm><primary><option>-cpp</option></primary></indexterm>
593       flag turns it on.  See <xref linkend="c-pre-processor"/> for more
594       details.</para>
595       
596       <para>Note: The option <option>-E</option><indexterm><primary>-E
597       option</primary></indexterm> runs just the pre-processing passes
598       of the compiler, dumping the result in a file.  Note that this
599       differs from the previous behaviour of dumping the file to
600       standard output.</para>
601
602       <sect3 id="overriding-suffixes">
603         <title>Overriding the default behaviour for a file</title>
604
605         <para>As described above, the way in which a file is processed by GHC
606           depends on its suffix.  This behaviour can be overriden using the
607           <option>-x</option> option:</para>
608
609         <variablelist>
610           <varlistentry>
611             <term><option>-x</option> <replaceable>suffix</replaceable>
612                       <indexterm><primary><option>-x</option></primary>
613               </indexterm></term>
614               <listitem>
615                 <para>Causes all files following this option on the command
616                   line to be processed as if they had the suffix
617                   <replaceable>suffix</replaceable>.  For example, to compile a
618                   Haskell module in the file <literal>M.my-hs</literal>,
619                   use <literal>ghc -c -x hs M.my-hs</literal>.</para>
620               </listitem>
621           </varlistentry>
622         </variablelist>
623       </sect3>
624
625     </sect2>
626   </sect1>
627
628   <sect1 id="options-help">
629     <title>Help and verbosity options</title>
630
631     <indexterm><primary>help options</primary></indexterm>
632     <indexterm><primary>verbosity options</primary></indexterm>
633
634     <para>See also the <option>--help</option>, <option>--version</option>, <option>--numeric-version</option>,
635     and <option>--print-libdir</option> modes in <xref linkend="modes"/>.</para>
636     <variablelist>
637       <varlistentry>
638         <term>
639           <option>-n</option>
640           <indexterm><primary><option>-n</option></primary></indexterm>
641         </term>
642         <listitem>
643           <para>Does a dry-run, i.e. GHC goes through all the motions
644           of compiling as normal, but does not actually run any
645           external commands.</para>
646         </listitem>
647       </varlistentry>
648
649       <varlistentry>
650         <term>
651           <option>-v</option>
652           <indexterm><primary><option>-v</option></primary></indexterm>
653         </term>
654         <listitem>
655           <para>The <option>-v</option> option makes GHC
656           <emphasis>verbose</emphasis>: it reports its version number
657           and shows (on stderr) exactly how it invokes each phase of
658           the compilation system.  Moreover, it passes the
659           <option>-v</option> flag to most phases; each reports its
660           version number (and possibly some other information).</para>
661
662           <para>Please, oh please, use the <option>-v</option> option
663           when reporting bugs!  Knowing that you ran the right bits in
664           the right order is always the first thing we want to
665           verify.</para>
666         </listitem>
667       </varlistentry>
668         
669       <varlistentry>
670         <term>
671           <option>-v</option><replaceable>n</replaceable>
672           <indexterm><primary><option>-v</option></primary></indexterm>
673         </term>
674         <listitem>
675           <para>To provide more control over the compiler's verbosity,
676           the <option>-v</option> flag takes an optional numeric
677           argument.  Specifying <option>-v</option> on its own is
678           equivalent to <option>-v3</option>, and the other levels
679           have the following meanings:</para>
680           
681           <variablelist>
682             <varlistentry>
683               <term><option>-v0</option></term>
684               <listitem>
685                 <para>Disable all non-essential messages (this is the
686                 default).</para>
687               </listitem>
688             </varlistentry>
689
690             <varlistentry>
691               <term><option>-v1</option></term>
692               <listitem>
693                 <para>Minimal verbosity: print one line per
694                 compilation (this is the default when
695                 <option>&ndash;&ndash;make</option> or
696                 <option>&ndash;&ndash;interactive</option> is on).</para>
697               </listitem>
698             </varlistentry>
699
700             <varlistentry>
701               <term><option>-v2</option></term>
702               <listitem>
703                 <para>Print the name of each compilation phase as it
704                 is executed. (equivalent to
705                 <option>-dshow-passes</option>).</para>
706               </listitem>
707             </varlistentry>
708
709             <varlistentry>
710               <term><option>-v3</option></term>
711               <listitem>
712                 <para>The same as <option>-v2</option>, except that in
713                 addition the full command line (if appropriate) for
714                 each compilation phase is also printed.</para>
715               </listitem>
716             </varlistentry>
717
718             <varlistentry>
719               <term><option>-v4</option></term>
720               <listitem>
721                 <para>The same as <option>-v3</option> except that the
722                 intermediate program representation after each
723                 compilation phase is also printed (excluding
724                 preprocessed and C/assembly files).</para>
725               </listitem>
726             </varlistentry>
727           </variablelist>
728         </listitem>
729       </varlistentry>
730       
731       <varlistentry>
732         <term><option>-ferror-spans</option>
733           <indexterm><primary><option>-ferror-spans</option></primary>
734           </indexterm>
735         </term>
736         <listitem>
737           <para>Causes GHC to emit the full source span of the
738           syntactic entity relating to an error message.  Normally, GHC
739           emits the source location of the start of the syntactic
740           entity only.</para>
741
742           <para>For example:</para>
743
744 <screen>test.hs:3:6: parse error on input `where'</screen>
745
746           <para>becomes:</para>
747
748 <screen>test296.hs:3:6-10: parse error on input `where'</screen>
749
750           <para>And multi-line spans are possible too:</para>
751
752 <screen>test.hs:(5,4)-(6,7):
753     Conflicting definitions for `a'
754     Bound at: test.hs:5:4
755               test.hs:6:7
756     In the binding group for: a, b, a</screen>
757
758           <para>Note that line numbers start counting at one, but
759           column numbers start at zero.  This choice was made to
760           follow existing convention (i.e. this is how Emacs does
761           it).</para>
762         </listitem>
763       </varlistentry>
764
765       <varlistentry>
766         <term><option>-H</option><replaceable>size</replaceable>
767         <indexterm><primary><option>-H</option></primary></indexterm>
768         </term>
769         <listitem>
770           <para>Set the minimum size of the heap to
771           <replaceable>size</replaceable>.
772           This option is equivalent to
773           <literal>+RTS&nbsp;-H<replaceable>size</replaceable></literal>,
774           see <xref linkend="rts-options-gc" />.
775           </para>
776         </listitem>
777       </varlistentry>
778
779       <varlistentry>
780         <term><option>-Rghc-timing</option>
781         <indexterm><primary><option>-Rghc-timing</option></primary></indexterm>
782         </term>
783         <listitem>
784           <para>Prints a one-line summary of timing statistics for the
785           GHC run.  This option is equivalent to
786           <literal>+RTS&nbsp;-tstderr</literal>, see <xref
787           linkend="rts-options-gc" />.
788           </para>
789         </listitem>
790       </varlistentry>
791     </variablelist>
792   </sect1>
793
794   &separate;
795
796   <sect1 id="options-sanity">
797     <title>Warnings and sanity-checking</title>
798
799     <indexterm><primary>sanity-checking options</primary></indexterm>
800     <indexterm><primary>warnings</primary></indexterm>
801
802
803     <para>GHC has a number of options that select which types of
804     non-fatal error messages, otherwise known as warnings, can be
805     generated during compilation.  By default, you get a standard set
806     of warnings which are generally likely to indicate bugs in your
807     program.  These are:
808     <option>-fwarn-overlapping-patterns</option>,
809     <option>-fwarn-deprecations</option>,
810     <option>-fwarn-duplicate-exports</option>,
811     <option>-fwarn-missing-fields</option>, and
812     <option>-fwarn-missing-methods</option>.  The following flags are
813     simple ways to select standard &ldquo;packages&rdquo; of warnings:
814     </para>
815
816     <variablelist>
817
818       <varlistentry>
819         <term><option>-W</option>:</term>
820         <listitem>
821           <indexterm><primary>-W option</primary></indexterm>
822           <para>Provides the standard warnings plus
823           <option>-fwarn-incomplete-patterns</option>,
824           <option>-fwarn-unused-matches</option>,
825           <option>-fwarn-unused-imports</option>, and
826           <option>-fwarn-unused-binds</option>.</para>
827         </listitem>
828       </varlistentry>
829
830       <varlistentry>
831         <term><option>-w</option>:</term>
832         <listitem>
833           <indexterm><primary><option>-w</option></primary></indexterm>
834           <para>Turns off all warnings, including the standard ones.</para>
835         </listitem>
836       </varlistentry>
837
838       <varlistentry>
839         <term><option>-Wall</option>:</term>
840         <listitem>
841           <indexterm><primary><option>-Wall</option></primary></indexterm>
842           <para>Turns on all warning options.</para>
843         </listitem>
844       </varlistentry>
845
846       <varlistentry>
847         <term><option>-Werror</option>:</term>
848         <listitem>
849           <indexterm><primary><option>-Werror</option></primary></indexterm>
850           <para>Makes any warning into a fatal error. Useful so that you don't 
851             miss warnings when doing batch compilation. </para>
852         </listitem>
853       </varlistentry>
854
855     </variablelist>
856
857     <para>The full set of warning options is described below.  To turn
858     off any warning, simply give the corresponding
859     <option>-fno-warn-...</option> option on the command line.</para>
860
861     <variablelist>
862
863       <varlistentry>
864         <term><option>-fwarn-deprecations</option>:</term>
865         <listitem>
866           <indexterm><primary><option>-fwarn-deprecations</option></primary>
867           </indexterm>
868           <indexterm><primary>deprecations</primary></indexterm>
869           <para>Causes a warning to be emitted when a deprecated
870           function or type is used.  Entities can be marked as
871           deprecated using a pragma, see <xref
872           linkend="deprecated-pragma"/>.</para>
873         </listitem>
874       </varlistentry>
875
876       <varlistentry>
877         <term><option>-fwarn-duplicate-exports</option>:</term>
878         <listitem>
879           <indexterm><primary><option>-fwarn-duplicate-exports</option></primary></indexterm>
880           <indexterm><primary>duplicate exports, warning</primary></indexterm>
881           <indexterm><primary>export lists, duplicates</primary></indexterm>
882
883           <para>Have the compiler warn about duplicate entries in
884           export lists. This is useful information if you maintain
885           large export lists, and want to avoid the continued export
886           of a definition after you've deleted (one) mention of it in
887           the export list.</para>
888
889           <para>This option is on by default.</para>
890         </listitem>
891       </varlistentry>
892
893       <varlistentry>
894         <term><option>-fwarn-hi-shadowing</option>:</term>
895         <listitem>
896           <indexterm><primary><option>-fwarn-hi-shadowing</option></primary></indexterm>
897           <indexterm><primary>shadowing</primary>
898             <secondary>interface files</secondary></indexterm>
899
900           <para>Causes the compiler to emit a warning when a module or
901           interface file in the current directory is shadowing one
902           with the same module name in a library or other
903           directory.</para>
904         </listitem>
905       </varlistentry>
906
907       <varlistentry>
908         <term><option>-fwarn-incomplete-patterns</option>:</term>
909         <listitem>
910           <indexterm><primary><option>-fwarn-incomplete-patterns</option></primary></indexterm>
911           <indexterm><primary>incomplete patterns, warning</primary></indexterm>
912           <indexterm><primary>patterns, incomplete</primary></indexterm>
913
914           <para>Similarly for incomplete patterns, the function
915           <function>g</function> below will fail when applied to
916           non-empty lists, so the compiler will emit a warning about
917           this when <option>-fwarn-incomplete-patterns</option> is
918           enabled.</para>
919
920 <programlisting>
921 g [] = 2
922 </programlisting>
923
924           <para>This option isn't enabled be default because it can be
925           a bit noisy, and it doesn't always indicate a bug in the
926           program.  However, it's generally considered good practice
927           to cover all the cases in your functions.</para>
928         </listitem>
929       </varlistentry>
930
931       <varlistentry>
932         <term><option>-fwarn-incomplete-record-updates</option>:</term>
933         <listitem>
934           <indexterm><primary><option>-fwarn-incomplete-record-updates</option></primary></indexterm>
935           <indexterm><primary>incomplete record updates, warning</primary></indexterm>
936           <indexterm><primary>record updates, incomplete</primary></indexterm>
937
938           <para>The function
939           <function>f</function> below will fail when applied to
940           <literal>Bar</literal>, so the compiler will emit a warning about
941           this when <option>-fwarn-incomplete-record-updates</option> is
942           enabled.</para>
943
944 <programlisting>
945 data Foo = Foo { x :: Int }
946          | Bar
947
948 f :: Foo -> Foo
949 f foo = foo { x = 6 }
950 </programlisting>
951
952           <para>This option isn't enabled be default because it can be
953           very noisy, and it often doesn't indicate a bug in the
954           program.</para>
955         </listitem>
956       </varlistentry>
957
958       <varlistentry>
959         <term>
960           <option>-fwarn-missing-fields</option>:
961           <indexterm><primary><option>-fwarn-missing-fields</option></primary></indexterm>
962           <indexterm><primary>missing fields, warning</primary></indexterm>
963           <indexterm><primary>fields, missing</primary></indexterm>
964         </term>
965         <listitem>
966
967           <para>This option is on by default, and warns you whenever
968           the construction of a labelled field constructor isn't
969           complete, missing initializers for one or more fields. While
970           not an error (the missing fields are initialised with
971           bottoms), it is often an indication of a programmer error.</para>
972         </listitem>
973       </varlistentry>
974
975       <varlistentry>
976         <term><option>-fwarn-missing-methods</option>:</term>
977         <listitem>
978           <indexterm><primary><option>-fwarn-missing-methods</option></primary></indexterm>
979           <indexterm><primary>missing methods, warning</primary></indexterm>
980           <indexterm><primary>methods, missing</primary></indexterm>
981
982           <para>This option is on by default, and warns you whenever
983           an instance declaration is missing one or more methods, and
984           the corresponding class declaration has no default
985           declaration for them.</para>
986           <para>The warning is suppressed if the method name
987           begins with an underscore.  Here's an example where this is useful:
988             <programlisting>
989               class C a where
990                 _simpleFn :: a -> String
991                 complexFn :: a -> a -> String
992                 complexFn x y = ... _simpleFn ...
993               </programlisting>
994             The idea is that: (a) users of the class will only call <literal>complexFn</literal>; 
995             never <literal>_simpleFn</literal>; and (b)
996             instance declarations can define either <literal>complexFn</literal> or <literal>_simpleFn</literal>.
997             </para>
998         </listitem>
999       </varlistentry>
1000
1001       <varlistentry>
1002         <term><option>-fwarn-missing-signatures</option>:</term>
1003         <listitem>
1004           <indexterm><primary><option>-fwarn-missing-signatures</option></primary></indexterm>
1005           <indexterm><primary>type signatures, missing</primary></indexterm>
1006
1007           <para>If you would like GHC to check that every top-level
1008           function/value has a type signature, use the
1009           <option>-fwarn-missing-signatures</option> option.  This
1010           option is off by default.</para>
1011         </listitem>
1012       </varlistentry>
1013
1014       <varlistentry>
1015         <term><option>-fwarn-name-shadowing</option>:</term>
1016         <listitem>
1017           <indexterm><primary><option>-fwarn-name-shadowing</option></primary></indexterm>
1018           <indexterm><primary>shadowing, warning</primary></indexterm>
1019           
1020           <para>This option causes a warning to be emitted whenever an
1021           inner-scope value has the same name as an outer-scope value,
1022           i.e. the inner value shadows the outer one.  This can catch
1023           typographical errors that turn into hard-to-find bugs, e.g.,
1024           in the inadvertent cyclic definition <literal>let x = ... x
1025           ... in</literal>.</para>
1026
1027           <para>Consequently, this option does
1028           <emphasis>will</emphasis> complain about cyclic recursive
1029           definitions.</para>
1030         </listitem>
1031       </varlistentry>
1032
1033       <varlistentry>
1034         <term><option>-fwarn-orphans</option>:</term>
1035         <listitem>
1036           <indexterm><primary><option>-fwarn-orphans</option></primary></indexterm>
1037           <indexterm><primary>orphan instances, warning</primary></indexterm>
1038           <indexterm><primary>orphan rules, warning</primary></indexterm>
1039           
1040           <para>This option causes a warning to be emitted whenever the 
1041             module contains an "orphan" instance declaration or rewrite rule.
1042             An instance declartion is an orphan if it appears in a module in
1043             which neither the class nor the type being instanced are declared
1044             in the same module.  A rule is an orphan if it is a rule for a
1045             function declared in another module.  A module containing any
1046           orphans is called an orphan module.</para>
1047           <para>The trouble with orphans is that GHC must pro-actively read the interface
1048             files for all orphan modules, just in case their instances or rules
1049             play a role, whether or not the module's interface would otherwise 
1050             be of any use.  Other things being equal, avoid orphan modules.</para>
1051         </listitem>
1052       </varlistentry>
1053
1054       <varlistentry>
1055         <term>
1056           <option>-fwarn-overlapping-patterns</option>:
1057           <indexterm><primary><option>-fwarn-overlapping-patterns</option></primary></indexterm>
1058           <indexterm><primary>overlapping patterns, warning</primary></indexterm>
1059           <indexterm><primary>patterns, overlapping</primary></indexterm>
1060         </term>
1061         <listitem>
1062           <para>By default, the compiler will warn you if a set of
1063           patterns are overlapping, i.e.,</para>
1064
1065 <programlisting>
1066 f :: String -&#62; Int
1067 f []     = 0
1068 f (_:xs) = 1
1069 f "2"    = 2
1070 </programlisting>
1071
1072           <para>where the last pattern match in <function>f</function>
1073           won't ever be reached, as the second pattern overlaps
1074           it. More often than not, redundant patterns is a programmer
1075           mistake/error, so this option is enabled by default.</para>
1076         </listitem>
1077       </varlistentry>
1078
1079       <varlistentry>
1080         <term><option>-fwarn-simple-patterns</option>:</term>
1081         <listitem>
1082           <indexterm><primary><option>-fwarn-simple-patterns</option></primary>
1083           </indexterm>
1084           <para>Causes the compiler to warn about lambda-bound
1085           patterns that can fail, eg. <literal>\(x:xs)->...</literal>.
1086           Normally, these aren't treated as incomplete patterns by
1087           <option>-fwarn-incomplete-patterns</option>.</para>
1088           <para>``Lambda-bound patterns'' includes all places where there is a single pattern,
1089             including list comprehensions and do-notation.  In these cases, a pattern-match 
1090             failure is quite legitimate, and triggers filtering (list comprehensions) or
1091             the monad <literal>fail</literal> operation (monads). For example:
1092             <programlisting>
1093               f :: [Maybe a] -> [a]
1094               f xs = [y | Just y &lt;- xs]
1095               </programlisting>
1096             Switching on <option>-fwarn-simple-patterns</option> will elicit warnings about
1097             these probably-innocent cases, which is why the flag is off by default. </para>
1098           <para> The <literal>deriving( Read )</literal> mechanism produces monadic code with
1099             pattern matches, so you will also get misleading warnings about the compiler-generated
1100             code.  (This is arguably a Bad Thing, but it's awkward to fix.)</para>
1101
1102         </listitem>
1103       </varlistentry>
1104
1105       <varlistentry>
1106         <term><option>-fwarn-tabs</option>:</term>
1107         <listitem>
1108           <indexterm><primary><option>-fwarn-tabs</option></primary></indexterm>
1109           <indexterm><primary>tabs, warning</primary></indexterm>
1110           <para>Have the compiler warn if there are tabs in your source
1111           file.</para>
1112
1113           <para>This warning is off by default.</para>
1114         </listitem>
1115       </varlistentry>
1116
1117       <varlistentry>
1118         <term><option>-fwarn-type-defaults</option>:</term>
1119         <listitem>
1120           <indexterm><primary><option>-fwarn-type-defaults</option></primary></indexterm>
1121           <indexterm><primary>defaulting mechanism, warning</primary></indexterm>
1122           <para>Have the compiler warn/inform you where in your source
1123           the Haskell defaulting mechanism for numeric types kicks
1124           in. This is useful information when converting code from a
1125           context that assumed one default into one with another,
1126           e.g., the `default default' for Haskell 1.4 caused the
1127           otherwise unconstrained value <constant>1</constant> to be
1128           given the type <literal>Int</literal>, whereas Haskell 98
1129           defaults it to <literal>Integer</literal>.  This may lead to
1130           differences in performance and behaviour, hence the
1131           usefulness of being non-silent about this.</para>
1132
1133           <para>This warning is off by default.</para>
1134         </listitem>
1135       </varlistentry>
1136
1137       <varlistentry>
1138         <term><option>-fwarn-unused-binds</option>:</term>
1139         <listitem>
1140           <indexterm><primary><option>-fwarn-unused-binds</option></primary></indexterm>
1141           <indexterm><primary>unused binds, warning</primary></indexterm>
1142           <indexterm><primary>binds, unused</primary></indexterm>
1143           <para>Report any function definitions (and local bindings)
1144           which are unused.  For top-level functions, the warning is
1145           only given if the binding is not exported.</para>
1146           <para>A definition is regarded as "used" if (a) it is exported, or (b) it is
1147             mentioned in the right hand side of another definition that is used, or (c) the 
1148             function it defines begins with an underscore.  The last case provides a 
1149             way to suppress unused-binding warnings selectively.  </para>
1150           <para> Notice that a variable
1151             is reported as unused even if it appears in the right-hand side of another
1152             unused binding. </para>
1153         </listitem>
1154       </varlistentry>
1155
1156       <varlistentry>
1157         <term><option>-fwarn-unused-imports</option>:</term>
1158         <listitem>
1159           <indexterm><primary><option>-fwarn-unused-imports</option></primary></indexterm>
1160           <indexterm><primary>unused imports, warning</primary></indexterm>
1161           <indexterm><primary>imports, unused</primary></indexterm>
1162
1163           <para>Report any modules that are explicitly imported but
1164           never used.  However, the form <literal>import M()</literal> is
1165           never reported as an unused import, because it is a useful idiom
1166           for importing instance declarations, which are anonymous in Haskell.</para>
1167         </listitem>
1168       </varlistentry>
1169
1170       <varlistentry>
1171         <term><option>-fwarn-unused-matches</option>:</term>
1172         <listitem>
1173           <indexterm><primary><option>-fwarn-unused-matches</option></primary></indexterm>
1174           <indexterm><primary>unused matches, warning</primary></indexterm>
1175           <indexterm><primary>matches, unused</primary></indexterm>
1176
1177           <para>Report all unused variables which arise from pattern
1178           matches, including patterns consisting of a single variable.
1179           For instance <literal>f x y = []</literal> would report
1180           <varname>x</varname> and <varname>y</varname> as unused.  The
1181           warning is suppressed if the variable name begins with an underscore, thus:
1182             <programlisting>
1183                f _x = True
1184             </programlisting>
1185           </para>
1186         </listitem>
1187       </varlistentry>
1188
1189     </variablelist>
1190
1191     <para>If you're feeling really paranoid, the
1192     <option>-dcore-lint</option>
1193     option<indexterm><primary><option>-dcore-lint</option></primary></indexterm>
1194     is a good choice.  It turns on heavyweight intra-pass
1195     sanity-checking within GHC.  (It checks GHC's sanity, not
1196     yours.)</para>
1197
1198   </sect1>
1199
1200   &packages;
1201
1202   <sect1 id="options-optimise">
1203     <title>Optimisation (code improvement)</title>
1204
1205     <indexterm><primary>optimisation</primary></indexterm>
1206     <indexterm><primary>improvement, code</primary></indexterm>
1207
1208     <para>The <option>-O*</option> options specify convenient
1209     &ldquo;packages&rdquo; of optimisation flags; the
1210     <option>-f*</option> options described later on specify
1211     <emphasis>individual</emphasis> optimisations to be turned on/off;
1212     the <option>-m*</option> options specify
1213     <emphasis>machine-specific</emphasis> optimisations to be turned
1214     on/off.</para>
1215
1216     <sect2 id="optimise-pkgs">
1217       <title><option>-O*</option>: convenient &ldquo;packages&rdquo; of optimisation flags.</title>
1218
1219       <para>There are <emphasis>many</emphasis> options that affect
1220       the quality of code produced by GHC.  Most people only have a
1221       general goal, something like &ldquo;Compile quickly&rdquo; or
1222       &ldquo;Make my program run like greased lightning.&rdquo; The
1223       following &ldquo;packages&rdquo; of optimisations (or lack
1224       thereof) should suffice.</para>
1225
1226       <para>Note that higher optimisation levels cause more
1227       cross-module optimisation to be performed, which can have an
1228       impact on how much of your program needs to be recompiled when
1229       you change something.  This is one reaosn to stick to
1230       no-optimisation when developing code.</para>
1231
1232       <variablelist>
1233
1234         <varlistentry>
1235           <term>
1236             No <option>-O*</option>-type option specified:
1237             <indexterm><primary>-O* not specified</primary></indexterm>
1238           </term>
1239           <listitem>
1240             <para>This is taken to mean: &ldquo;Please compile
1241             quickly; I'm not over-bothered about compiled-code
1242             quality.&rdquo; So, for example: <command>ghc -c
1243             Foo.hs</command></para>
1244           </listitem>
1245         </varlistentry>
1246
1247         <varlistentry>
1248           <term>
1249             <option>-O0</option>:
1250             <indexterm><primary><option>-O0</option></primary></indexterm>
1251           </term>
1252           <listitem>
1253             <para>Means &ldquo;turn off all optimisation&rdquo;,
1254             reverting to the same settings as if no
1255             <option>-O</option> options had been specified.  Saying
1256             <option>-O0</option> can be useful if
1257             eg. <command>make</command> has inserted a
1258             <option>-O</option> on the command line already.</para>
1259           </listitem>
1260         </varlistentry>
1261
1262         <varlistentry>
1263           <term>
1264             <option>-O</option> or <option>-O1</option>:
1265             <indexterm><primary>-O option</primary></indexterm>
1266             <indexterm><primary>-O1 option</primary></indexterm>
1267             <indexterm><primary>optimise</primary><secondary>normally</secondary></indexterm>
1268           </term>
1269           <listitem>
1270             <para>Means: &ldquo;Generate good-quality code without
1271             taking too long about it.&rdquo; Thus, for example:
1272             <command>ghc -c -O Main.lhs</command></para>
1273           </listitem>
1274         </varlistentry>
1275
1276         <varlistentry>
1277           <term>
1278             <option>-O2</option>:
1279             <indexterm><primary>-O2 option</primary></indexterm>
1280             <indexterm><primary>optimise</primary><secondary>aggressively</secondary></indexterm>
1281           </term>
1282           <listitem>
1283             <para>Means: &ldquo;Apply every non-dangerous
1284             optimisation, even if it means significantly longer
1285             compile times.&rdquo;</para>
1286
1287             <para>The avoided &ldquo;dangerous&rdquo; optimisations
1288             are those that can make runtime or space
1289             <emphasis>worse</emphasis> if you're unlucky.  They are
1290             normally turned on or off individually.</para>
1291
1292             <para>At the moment, <option>-O2</option> is
1293             <emphasis>unlikely</emphasis> to produce better code than
1294             <option>-O</option>.</para>
1295           </listitem>
1296         </varlistentry>
1297
1298         <varlistentry>
1299           <term>
1300             <option>-Ofile &lt;file&gt;</option>:
1301             <indexterm><primary>-Ofile &lt;file&gt; option</primary></indexterm>
1302             <indexterm><primary>optimising, customised</primary></indexterm>
1303           </term>
1304           <listitem>
1305             <para>(NOTE: not supported since GHC 4.x.  Please ask if
1306             you're interested in this.)</para>
1307             
1308             <para>For those who need <emphasis>absolute</emphasis>
1309             control over <emphasis>exactly</emphasis> what options are
1310             used (e.g., compiler writers, sometimes :-), a list of
1311             options can be put in a file and then slurped in with
1312             <option>-Ofile</option>.</para>
1313
1314             <para>In that file, comments are of the
1315             <literal>&num;</literal>-to-end-of-line variety; blank
1316             lines and most whitespace is ignored.</para>
1317
1318             <para>Please ask if you are baffled and would like an
1319             example of <option>-Ofile</option>!</para>
1320           </listitem>
1321         </varlistentry>
1322       </variablelist>
1323
1324       <para>We don't use a <option>-O*</option> flag for day-to-day
1325       work.  We use <option>-O</option> to get respectable speed;
1326       e.g., when we want to measure something.  When we want to go for
1327       broke, we tend to use <option>-O2 -fvia-C</option> (and we go for
1328       lots of coffee breaks).</para>
1329
1330       <para>The easiest way to see what <option>-O</option> (etc.)
1331       &ldquo;really mean&rdquo; is to run with <option>-v</option>,
1332       then stand back in amazement.</para>
1333     </sect2>
1334
1335     <sect2 id="options-f">
1336       <title><option>-f*</option>: platform-independent flags</title>
1337
1338       <indexterm><primary>-f* options (GHC)</primary></indexterm>
1339       <indexterm><primary>-fno-* options (GHC)</primary></indexterm>
1340
1341       <para>These flags turn on and off individual optimisations.
1342       They are normally set via the <option>-O</option> options
1343       described above, and as such, you shouldn't need to set any of
1344       them explicitly (indeed, doing so could lead to unexpected
1345       results).  However, there are one or two that may be of
1346       interest:</para>
1347
1348       <variablelist>
1349         <varlistentry>
1350           <term><option>-fexcess-precision</option>:</term>
1351           <listitem>
1352             <indexterm><primary><option>-fexcess-precision</option></primary></indexterm>
1353             <para>When this option is given, intermediate floating
1354             point values can have a <emphasis>greater</emphasis>
1355             precision/range than the final type.  Generally this is a
1356             good thing, but some programs may rely on the exact
1357             precision/range of
1358             <literal>Float</literal>/<literal>Double</literal> values
1359             and should not use this option for their compilation.</para>
1360           </listitem>
1361         </varlistentry>
1362
1363         <varlistentry>
1364           <term><option>-fignore-asserts</option>:</term>
1365           <listitem>
1366             <indexterm><primary><option>-fignore-asserts</option></primary></indexterm>
1367             <para>Causes GHC to ignore uses of the function
1368             <literal>Exception.assert</literal> in source code (in
1369             other words, rewriting <literal>Exception.assert p
1370             e</literal> to <literal>e</literal> (see <xref
1371             linkend="assertions"/>).  This flag is turned on by
1372             <option>-O</option>.
1373             </para>
1374           </listitem>
1375         </varlistentry>
1376
1377         <varlistentry>
1378           <term>
1379             <option>-fno-cse</option>
1380             <indexterm><primary><option>-fno-cse</option></primary></indexterm>
1381           </term>
1382           <listitem>
1383             <para>Turns off the common-sub-expression elimination optimisation.
1384               Can be useful if you have some <literal>unsafePerformIO</literal>
1385             expressions that you don't want commoned-up.</para>
1386           </listitem>
1387         </varlistentry>
1388
1389         <varlistentry>
1390           <term>
1391             <option>-fno-strictness</option>
1392             <indexterm><primary><option>-fno-strictness</option></primary></indexterm>
1393           </term>
1394           <listitem>
1395             <para>Turns off the strictness analyser; sometimes it eats
1396             too many cycles.</para>
1397           </listitem>
1398         </varlistentry>
1399
1400         <varlistentry>
1401           <term>
1402             <option>-fno-full-laziness</option>
1403             <indexterm><primary><option>-fno-full-laziness</option></primary></indexterm>
1404           </term>
1405           <listitem>
1406             <para>Turns off the full laziness optimisation (also known as
1407               let-floating).  Full laziness increases sharing, which can lead
1408               to increased memory residency.</para>
1409
1410             <para>NOTE: GHC doesn't implement complete full-laziness.
1411             When optimisation in on, and
1412             <option>-fno-full-laziness</option> is not given, some
1413             transformations that increase sharing are performed, such
1414             as extracting repeated computations from a loop.  These
1415             are the same transformations that a fully lazy
1416             implementation would do, the difference is that GHC
1417             doesn't consistently apply full-laziness, so don't rely on
1418             it.</para>
1419           </listitem>
1420         </varlistentry>
1421
1422         <varlistentry>
1423           <term>
1424             <option>-fno-state-hack</option>
1425             <indexterm><primary><option>-fno-state-hack</option></primary></indexterm>
1426           </term>
1427           <listitem>
1428             <para>Turn off the "state hack" whereby any lambda with a
1429               <literal>State#</literal> token as argument is considered to be
1430               single-entry, hence it is considered OK to inline things inside
1431               it.  This can improve performance of IO and ST monad code, but it
1432             runs the risk of reducing sharing.</para> 
1433           </listitem>
1434         </varlistentry>
1435
1436         <varlistentry>
1437           <term>
1438             <option>-funbox-strict-fields</option>:
1439             <indexterm><primary><option>-funbox-strict-fields</option></primary></indexterm>
1440             <indexterm><primary>strict constructor fields</primary></indexterm>
1441             <indexterm><primary>constructor fields, strict</primary></indexterm>
1442           </term>
1443           <listitem>
1444             <para>This option causes all constructor fields which are
1445             marked strict (i.e. &ldquo;!&rdquo;) to be unboxed or
1446             unpacked if possible.  It is equivalent to adding an
1447             <literal>UNPACK</literal> pragma to every strict
1448             constructor field (see <xref
1449             linkend="unpack-pragma"/>).</para>
1450
1451             <para>This option is a bit of a sledgehammer: it might
1452             sometimes make things worse.  Selectively unboxing fields
1453             by using <literal>UNPACK</literal> pragmas might be
1454             better.</para>
1455           </listitem>
1456         </varlistentry>
1457
1458         <varlistentry>
1459           <term>
1460             <option>-funfolding-update-in-place&lt;n&gt;</option>
1461             <indexterm><primary><option>-funfolding-update-in-place</option></primary></indexterm>
1462           </term>
1463           <listitem>
1464             <para>Switches on an experimental "optimisation".
1465             Switching it on makes the compiler a little keener to
1466             inline a function that returns a constructor, if the
1467             context is that of a thunk.
1468 <programlisting>
1469    x = plusInt a b
1470 </programlisting>
1471             If we inlined plusInt we might get an opportunity to use
1472             update-in-place for the thunk 'x'.</para>
1473           </listitem>
1474         </varlistentry>
1475
1476         <varlistentry>
1477           <term>
1478             <option>-funfolding-creation-threshold&lt;n&gt;</option>:
1479             <indexterm><primary><option>-funfolding-creation-threshold</option></primary></indexterm>
1480             <indexterm><primary>inlining, controlling</primary></indexterm>
1481             <indexterm><primary>unfolding, controlling</primary></indexterm>
1482           </term>
1483           <listitem>
1484             <para>(Default: 45) Governs the maximum size that GHC will 
1485             allow a function unfolding to be.   (An unfolding has a
1486             &ldquo;size&rdquo; that reflects the cost in terms of
1487             &ldquo;code bloat&rdquo; of expanding that unfolding at
1488             at a call site. A bigger function would be assigned a
1489             bigger cost.) </para>
1490
1491             <para> Consequences: (a) nothing larger than this will be
1492             inlined (unless it has an INLINE pragma); (b) nothing
1493             larger than this will be spewed into an interface
1494             file. </para>
1495
1496
1497             <para> Increasing this figure is more likely to result in longer
1498             compile times than faster code.  The next option is more
1499             useful:</para>
1500           </listitem>
1501         </varlistentry>
1502
1503         <varlistentry>
1504           <term><option>-funfolding-use-threshold&lt;n&gt;</option>:</term>
1505           <listitem>
1506             <indexterm><primary><option>-funfolding-use-threshold</option></primary></indexterm>
1507             <indexterm><primary>inlining, controlling</primary></indexterm>
1508             <indexterm><primary>unfolding, controlling</primary></indexterm>
1509
1510             <para>(Default: 8) This is the magic cut-off figure for
1511             unfolding: below this size, a function definition will be
1512             unfolded at the call-site, any bigger and it won't.  The
1513             size computed for a function depends on two things: the
1514             actual size of the expression minus any discounts that
1515             apply (see <option>-funfolding-con-discount</option>).</para>
1516           </listitem>
1517         </varlistentry>
1518       </variablelist>
1519
1520     </sect2>
1521     
1522   </sect1>
1523   
1524   &phases;  
1525   
1526   <sect1 id="using-concurrent">
1527     <title>Using Concurrent Haskell</title>
1528     <indexterm><primary>Concurrent Haskell</primary><secondary>using</secondary></indexterm>
1529
1530     <para>GHC supports Concurrent Haskell by default, without requiring a
1531       special option or libraries compiled in a certain way.  To get access to
1532       the support libraries for Concurrent Haskell, just import
1533       <ulink
1534         url="../libraries/base/Control-Concurrent.html"><literal>Control.Concurrent</literal></ulink>.  More information on Concurrent Haskell is provided in the documentation for that module.</para>
1535
1536     <para>The following RTS option(s) affect the behaviour of Concurrent
1537       Haskell programs:<indexterm><primary>RTS options, concurrent</primary></indexterm></para>
1538
1539     <variablelist>
1540       <varlistentry>
1541         <term><option>-C<replaceable>s</replaceable></option></term>
1542         <listitem>
1543           <para><indexterm><primary><option>-C<replaceable>s</replaceable></option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
1544             Sets the context switch interval to <replaceable>s</replaceable>
1545             seconds.  A context switch will occur at the next heap block
1546             allocation after the timer expires (a heap block allocation occurs
1547             every 4k of allocation).  With <option>-C0</option> or
1548             <option>-C</option>, context switches will occur as often as
1549             possible (at every heap block allocation).  By default, context
1550             switches occur every 20ms.</para>
1551         </listitem>
1552       </varlistentry>
1553     </variablelist>
1554   </sect1>
1555
1556   <sect1 id="using-smp">
1557     <title>Using SMP parallelism</title>
1558     <indexterm><primary>parallelism</primary>
1559     </indexterm>
1560     <indexterm><primary>SMP</primary>
1561     </indexterm>
1562
1563     <para>GHC supports running Haskell programs in parallel on an SMP
1564       (symmetric multiprocessor).</para>
1565
1566     <para>There's a fine distinction between
1567       <emphasis>concurrency</emphasis> and <emphasis>parallelism</emphasis>:
1568       parallelism is all about making your program run
1569       <emphasis>faster</emphasis> by making use of multiple processors
1570       simultaneously.  Concurrency, on the other hand, is a means of
1571       abstraction: it is a convenient way to structure a program that must
1572       respond to multiple asynchronous events.</para>
1573
1574     <para>However, the two terms are certainly related.  By making use of
1575       multiple CPUs it is possible to run concurrent threads in parallel,
1576       and this is exactly what GHC's SMP parallelism support does.  But it
1577       is also possible to obtain performance improvements with parallelism
1578       on programs that do not use concurrency.  This section describes how to
1579       use GHC to compile and run parallel programs, in <xref
1580         linkend="lang-parallel" /> we desribe the language features that affect
1581     parallelism.</para>
1582     
1583     <sect2 id="parallel-options">
1584       <title>Options to enable SMP parallelism</title>
1585
1586       <para>In order to make use of multiple CPUs, your program must be
1587         linked with the <option>-threaded</option> option (see <xref
1588           linkend="options-linker" />).  Then, to run a program on multiple
1589         CPUs, use the RTS <option>-N</option> option:</para>
1590       
1591       <variablelist>
1592         <varlistentry>
1593           <term><option>-N<replaceable>x</replaceable></option></term>
1594           <listitem>
1595             <para><indexterm><primary><option>-N<replaceable>x</replaceable></option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
1596               Use <replaceable>x</replaceable> simultaneous threads when
1597               running the program.  Normally <replaceable>x</replaceable>
1598               should be chosen to match the number of CPU cores on the machine.
1599               There is no means (currently) by which this value may vary after
1600               the program has started.</para> 
1601             
1602             <para>For example, on a dual-core machine we would probably use
1603               <literal>+RTS -N2 -RTS</literal>.</para>
1604             
1605             <para>Whether hyperthreading cores should be counted or not is an
1606               open question; please feel free to experiment and let us know what
1607               results you find.</para>
1608           </listitem>
1609         </varlistentry>
1610       </variablelist>
1611     </sect2>
1612       
1613     <sect2>
1614       <title>Hints for using SMP parallelism</title>
1615
1616       <para>Add the <literal>-sstderr</literal> RTS option when
1617         running the program to see timing stats, which will help to tell you
1618         whether your program got faster by using more CPUs or not.  If the user
1619         time is greater than
1620         the elapsed time, then the program used more than one CPU.  You should
1621         also run the program without <literal>-N</literal> for comparison.</para>
1622
1623       <para>GHC's parallelism support is new and experimental.  It may make your
1624         program go faster, or it might slow it down - either way, we'd be
1625         interested to hear from you.</para>
1626       
1627       <para>One significant limitation with the current implementation is that
1628         the garbage collector is still single-threaded, and all execution must
1629         stop when GC takes place.  This can be a significant bottleneck in a
1630         parallel program, especially if your program does a lot of GC.  If this
1631         happens to you, then try reducing the cost of GC by tweaking the GC
1632         settings (<xref linkend="rts-options-gc" />): enlarging the heap or the
1633         allocation area size is a good start.</para>
1634     </sect2>
1635   </sect1>
1636
1637   <sect1 id="options-platform">
1638     <title>Platform-specific Flags</title>
1639
1640     <indexterm><primary>-m* options</primary></indexterm>
1641     <indexterm><primary>platform-specific options</primary></indexterm>
1642     <indexterm><primary>machine-specific options</primary></indexterm>
1643
1644     <para>Some flags only make sense for particular target
1645     platforms.</para>
1646
1647     <variablelist>
1648
1649       <varlistentry>
1650         <term><option>-monly-[32]-regs</option>:</term>
1651         <listitem>
1652           <para>(iX86 machines)<indexterm><primary>-monly-N-regs
1653           option (iX86 only)</primary></indexterm> GHC tries to
1654           &ldquo;steal&rdquo; four registers from GCC, for performance
1655           reasons; it almost always works.  However, when GCC is
1656           compiling some modules with four stolen registers, it will
1657           crash, probably saying:
1658
1659 <screen>
1660 Foo.hc:533: fixed or forbidden register was spilled.
1661 This may be due to a compiler bug or to impossible asm
1662 statements or clauses.
1663 </screen>
1664
1665           Just give some registers back with
1666           <option>-monly-N-regs</option>.  Try `3' first, then `2'.
1667           If `2' doesn't work, please report the bug to us.</para>
1668         </listitem>
1669       </varlistentry>
1670     </variablelist>
1671
1672   </sect1>
1673
1674 &runtime;
1675
1676 <sect1 id="ext-core">
1677   <title>Generating and compiling External Core Files</title>
1678
1679   <indexterm><primary>intermediate code generation</primary></indexterm>
1680
1681   <para>GHC can dump its optimized intermediate code (said to be in &ldquo;Core&rdquo; format) 
1682   to a file as a side-effect of compilation. Core files, which are given the suffix
1683   <filename>.hcr</filename>, can be read and processed by non-GHC back-end
1684   tools.  The Core format is formally described in <ulink url="http://www.haskell.org/ghc/docs/papers/core.ps.gz">
1685   <citetitle>An External Representation for the GHC Core Language</citetitle></ulink>, 
1686   and sample tools (in Haskell)
1687   for manipulating Core files are available in the GHC source distribution 
1688   directory <literal>/fptools/ghc/utils/ext-core</literal>.  
1689   Note that the format of <literal>.hcr</literal> 
1690   files is <emphasis>different</emphasis> (though similar) to the Core output format generated 
1691   for debugging purposes (<xref linkend="options-debugging"/>).</para>
1692
1693   <para>The Core format natively supports notes which you can add to
1694   your source code using the <literal>CORE</literal> pragma (see <xref
1695   linkend="pragmas"/>).</para>
1696
1697     <variablelist>
1698
1699         <varlistentry>
1700           <term>
1701             <option>-fext-core</option>
1702             <indexterm><primary><option>-fext-core</option></primary></indexterm>
1703           </term>
1704           <listitem>
1705             <para>Generate <literal>.hcr</literal> files.</para>
1706           </listitem>
1707         </varlistentry>
1708
1709     </variablelist>
1710
1711 <para>GHC can also read in External Core files as source; just give the <literal>.hcr</literal> file on
1712 the command line, instead of the <literal>.hs</literal> or <literal>.lhs</literal> Haskell source.
1713 A current infelicity is that you need to give the <literal>-fglasgow-exts</literal> flag too, because
1714 ordinary Haskell 98, when translated to External Core, uses things like rank-2 types.</para>
1715 </sect1>
1716
1717 &debug;
1718 &flags;
1719
1720 </chapter>
1721
1722 <!-- Emacs stuff:
1723      ;;; Local Variables: ***
1724      ;;; mode: xml ***
1725      ;;; sgml-parent-document: ("users_guide.xml" "book" "chapter") ***
1726      ;;; End: ***
1727  -->