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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 appended to the
77       command-line options, so options given in the source file
78       override those given on the command-line.</para>
79
80       <para>It is not recommended to move all the contents of your
81       Makefiles into your source files, but in some circumstances, the
82       <literal>OPTIONS_GHC</literal> pragma is the Right Thing. (If you
83       use <option>-keep-hc-file</option> and have OPTION flags in
84       your module, the OPTIONS_GHC will get put into the generated .hc
85       file).</para>
86     </sect2>
87
88     <sect2>
89       <title>Setting options in GHCi</title>
90
91       <para>Options may also be modified from within GHCi, using the
92       <literal>:set</literal> command.  See <xref linkend="ghci-set"/>
93       for more details.</para>
94     </sect2>
95   </sect1>
96     
97   <sect1 id="static-dynamic-flags">
98     <title>Static, Dynamic, and Mode options</title>
99     <indexterm><primary>static</primary><secondary>options</secondary>
100     </indexterm>
101     <indexterm><primary>dynamic</primary><secondary>options</secondary>
102     </indexterm>
103     <indexterm><primary>mode</primary><secondary>options</secondary>
104     </indexterm>
105
106     <para>Each of GHC's command line options is classified as
107     <firstterm>static</firstterm>, <firstterm>dynamic</firstterm> or
108       <firstterm>mode</firstterm>:</para>
109
110     <variablelist>
111       <varlistentry>
112         <term>Mode flags</term>
113         <listitem>
114           <para>For example, <option>--make</option> or <option>-E</option>.
115             There may only be a single mode flag on the command line.  The
116             available modes are listed in <xref linkend="modes"/>.</para>
117         </listitem>
118       </varlistentry>
119       <varlistentry>
120         <term>Dynamic Flags</term>
121         <listitem>
122           <para>Most non-mode flags fall into this category.  A dynamic flag
123             may be used on the command line, in a
124             <literal>GHC_OPTIONS</literal> pragma in a source file, or set
125             using <literal>:set</literal> in GHCi.</para>
126         </listitem>
127       </varlistentry>
128       <varlistentry>
129         <term>Static Flags</term>
130         <listitem>
131           <para>A few flags are "static", which means they can only be used on
132             the command-line, and remain in force over the entire GHC/GHCi
133             run.</para>
134         </listitem>
135       </varlistentry>
136     </variablelist>
137     
138     <para>The flag reference tables (<xref
139     linkend="flag-reference"/>) lists the status of each flag.</para>
140
141     <para>There are a few flags that are static except that they can
142     also be used with GHCi's <literal>:set</literal> command; these
143     are listed as &ldquo;static/<literal>:set</literal>&rdquo; in the
144     table.</para> 
145   </sect1>
146
147   <sect1 id="file-suffixes">
148     <title>Meaningful file suffixes</title>
149
150     <indexterm><primary>suffixes, file</primary></indexterm>
151     <indexterm><primary>file suffixes for GHC</primary></indexterm>
152
153     <para>File names with &ldquo;meaningful&rdquo; suffixes (e.g.,
154     <filename>.lhs</filename> or <filename>.o</filename>) cause the
155     &ldquo;right thing&rdquo; to happen to those files.</para>
156
157     <variablelist>
158
159       <varlistentry>
160         <term><filename>.hs</filename></term>
161         <listitem>
162           <para>A Haskell module.</para>
163         </listitem>
164       </varlistentry>
165
166       <varlistentry>
167         <term>
168           <filename>.lhs</filename>
169           <indexterm><primary><literal>lhs</literal> suffix</primary></indexterm>
170         </term>
171         <listitem>
172           <para>A &ldquo;literate Haskell&rdquo; module.</para>
173         </listitem>
174       </varlistentry>
175
176       <varlistentry>
177         <term><filename>.hi</filename></term>
178         <listitem>
179           <para>A Haskell interface file, probably
180           compiler-generated.</para>
181         </listitem>
182       </varlistentry>
183
184       <varlistentry>
185         <term><filename>.hc</filename></term>
186         <listitem>
187           <para>Intermediate C file produced by the Haskell
188           compiler.</para>
189         </listitem>
190       </varlistentry>
191
192       <varlistentry>
193         <term><filename>.c</filename></term>
194         <listitem>
195           <para>A C&nbsp;file not produced by the Haskell
196           compiler.</para>
197         </listitem>
198       </varlistentry>
199       
200       <varlistentry>
201         <term><filename>.s</filename></term>
202         <listitem>
203           <para>An assembly-language source file, usually produced by
204           the compiler.</para>
205         </listitem>
206       </varlistentry>
207
208       <varlistentry>
209         <term><filename>.o</filename></term>
210         <listitem>
211           <para>An object file, produced by an assembler.</para>
212         </listitem>
213       </varlistentry>
214     </variablelist>
215
216     <para>Files with other suffixes (or without suffixes) are passed
217     straight to the linker.</para>
218
219   </sect1>
220
221   <sect1 id="modes">
222     <title>Modes of operation</title>
223
224     <para>GHC's behaviour is firstly controlled by a mode flag.  Only
225     one of these flags may be given, but it does not necessarily need
226     to be the first option on the command-line.  The available modes
227     are:</para>
228
229     <variablelist>
230       <varlistentry>
231         <term>
232           <cmdsynopsis><command>ghc --interactive</command>
233           </cmdsynopsis>
234           <indexterm><primary>interactive mode</primary></indexterm>
235           <indexterm><primary>ghci</primary></indexterm>
236         </term>
237         <listitem>
238           <para>Interactive mode, which is also available as
239           <command>ghci</command>.  Interactive mode is described in
240           more detail in <xref linkend="ghci"/>.</para>
241         </listitem>
242       </varlistentry>
243       
244       <varlistentry>
245         <term>
246           <cmdsynopsis><command>ghc --make</command>
247           </cmdsynopsis>
248           <indexterm><primary>make mode</primary></indexterm>
249           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;make</option></primary></indexterm>
250         </term>
251         <listitem>
252           <para>In this mode, GHC will build a multi-module Haskell
253           program automatically, figuring out dependencies for itself.
254           If you have a straightforward Haskell program, this is
255           likely to be much easier, and faster, than using
256           <command>make</command>.  Make mode is described in <xref
257           linkend="make-mode"/>.</para>
258         </listitem>
259       </varlistentry>
260
261       <varlistentry>
262         <term>
263           <cmdsynopsis><command>ghc -e</command>
264              <arg choice='plain'><replaceable>expr</replaceable></arg>
265           </cmdsynopsis>
266           <indexterm><primary>eval mode</primary></indexterm>
267         </term>
268         <listitem>
269           <para>Expression-evaluation mode.  This is very similar to
270           interactive mode, except that there is a single expression
271           to evaluate (<replaceable>expr</replaceable>) which is given
272           on the command line.  See <xref linkend="eval-mode"/> for
273           more details.</para>
274         </listitem>
275       </varlistentry>
276       
277       <varlistentry>
278         <term>
279           <cmdsynopsis>
280             <command>ghc -E</command>
281             <command>ghc -c</command>
282             <command>ghc -S</command>
283             <command>ghc -c</command>
284           </cmdsynopsis>
285           <indexterm><primary><option>-E</option></primary></indexterm>
286           <indexterm><primary><option>-C</option></primary></indexterm>
287           <indexterm><primary><option>-S</option></primary></indexterm>
288           <indexterm><primary><option>-c</option></primary></indexterm>
289         </term>
290         <listitem>
291           <para>This is the traditional batch-compiler mode, in which
292           GHC can compile source files one at a time, or link objects
293           together into an executable.  This mode also applies if
294           there is no other mode flag specified on the command line,
295           in which case it means that the specified files should be
296           compiled and then linked to form a program. See <xref
297           linkend="options-order"/>.</para>
298         </listitem>
299       </varlistentry>
300
301       <varlistentry>
302         <term>
303           <cmdsynopsis>
304             <command>ghc -M</command>
305           </cmdsynopsis>
306           <indexterm><primary>dependency-generation mode</primary></indexterm>
307         </term>
308         <listitem>
309           <para>Dependency-generation mode.  In this mode, GHC can be
310           used to generate dependency information suitable for use in
311           a <literal>Makefile</literal>.  See <xref
312           linkend="makefile-dependencies"/>.</para>
313         </listitem>
314       </varlistentry>
315
316       <varlistentry>
317         <term>
318           <cmdsynopsis>
319             <command>ghc --mk-dll</command>
320           </cmdsynopsis>
321           <indexterm><primary>DLL-creation mode</primary></indexterm>
322         </term>
323         <listitem>
324           <para>DLL-creation mode (Windows only).  See <xref
325           linkend="win32-dlls-create"/>.</para>
326         </listitem>
327       </varlistentry>
328
329       <varlistentry>
330         <term>
331           <cmdsynopsis>
332           <command>ghc --help</command> <command>ghc -?</command>
333             </cmdsynopsis>
334           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;help</option></primary></indexterm>
335         </term>
336         <listitem>
337           <para>Cause GHC to spew a long usage message to standard
338           output and then exit.</para>
339         </listitem>
340       </varlistentry>
341
342       <varlistentry>
343         <term>
344           <cmdsynopsis>
345             <command>ghc --show-iface <replaceable>file</replaceable></command>
346           </cmdsynopsis>
347           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;--show-iface</option></primary></indexterm>
348         </term>
349         <listitem>
350               <para>Read the interface in
351               <replaceable>file</replaceable> and dump it as text to
352               <literal>stdout</literal>. For example <literal>ghc --show-iface M.hi</literal>.</para>
353         </listitem>
354       </varlistentry>
355
356       <varlistentry>
357         <term>
358           <cmdsynopsis>
359             <command>ghc --supported-languages</command>
360           </cmdsynopsis>
361           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;supported-languages</option></primary></indexterm>
362         </term>
363         <listitem>
364           <para>Print the supported language extensions.</para>
365         </listitem>
366       </varlistentry>
367
368       <varlistentry>
369         <term>
370           <cmdsynopsis>
371             <command>ghc --info</command>
372           </cmdsynopsis>
373           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;info</option></primary></indexterm>
374         </term>
375         <listitem>
376           <para>Print information about the compiler.</para>
377         </listitem>
378       </varlistentry>
379
380       <varlistentry>
381         <term>
382           <cmdsynopsis>
383             <command>ghc --version</command>
384             <command>ghc -V</command>
385           </cmdsynopsis>
386           <indexterm><primary><option>-V</option></primary></indexterm>
387           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;version</option></primary></indexterm>
388         </term>
389         <listitem>
390           <para>Print a one-line string including GHC's version number.</para>
391         </listitem>
392       </varlistentry>
393
394       <varlistentry>
395         <term>
396           <cmdsynopsis>
397             <command>ghc --numeric-version</command>
398           </cmdsynopsis>
399           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;numeric-version</option></primary></indexterm>
400         </term>
401         <listitem>
402           <para>Print GHC's numeric version number only.</para>
403         </listitem>
404       </varlistentry>
405
406       <varlistentry>
407         <term>
408           <cmdsynopsis>
409             <command>ghc --print-libdir</command>
410           </cmdsynopsis>
411           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;print-libdir</option></primary></indexterm>
412         </term>
413         <listitem>
414           <para>Print the path to GHC's library directory.  This is
415           the top of the directory tree containing GHC's libraries,
416           interfaces, and include files (usually something like
417           <literal>/usr/local/lib/ghc-5.04</literal> on Unix).  This
418           is the value of
419           <literal>$libdir</literal><indexterm><primary><literal>libdir</literal></primary></indexterm>
420       in the package configuration file
421       (see <xref linkend="packages"/>).</para>
422         </listitem>
423       </varlistentry>
424
425     </variablelist>
426
427     <sect2 id="make-mode">
428       <title>Using <command>ghc</command> <option>&ndash;&ndash;make</option></title>
429       <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;make</option></primary></indexterm>
430       <indexterm><primary>separate compilation</primary></indexterm>
431       
432       <para>When given the <option>&ndash;&ndash;make</option> option,
433       GHC will build a multi-module Haskell program by following
434       dependencies from one or more root modules (usually just
435       <literal>Main</literal>).  For example, if your
436       <literal>Main</literal> module is in a file called
437       <filename>Main.hs</filename>, you could compile and link the
438       program like this:</para>
439
440 <screen>
441 ghc &ndash;&ndash;make Main.hs
442 </screen>
443
444       <para>The command line may contain any number of source file
445       names or module names; GHC will figure out all the modules in
446       the program by following the imports from these initial modules.
447       It will then attempt to compile each module which is out of
448       date, and finally, if there is a <literal>Main</literal> module,
449       the program will also be linked into an executable.</para>
450
451       <para>The main advantages to using <literal>ghc
452       &ndash;&ndash;make</literal> over traditional
453       <literal>Makefile</literal>s are:</para>
454
455       <itemizedlist>
456         <listitem>
457           <para>GHC doesn't have to be restarted for each compilation,
458           which means it can cache information between compilations.
459           Compiling a multi-module program with <literal>ghc
460           &ndash;&ndash;make</literal> can be up to twice as fast as
461           running <literal>ghc</literal> individually on each source
462           file.</para>
463         </listitem>
464         <listitem>
465           <para>You don't have to write a <literal>Makefile</literal>.</para>
466           <indexterm><primary><literal>Makefile</literal>s</primary><secondary>avoiding</secondary></indexterm>
467         </listitem>
468         <listitem>
469           <para>GHC re-calculates the dependencies each time it is
470           invoked, so the dependencies never get out of sync with the
471           source.</para>
472         </listitem>
473       </itemizedlist>
474       
475       <para>Any of the command-line options described in the rest of
476       this chapter can be used with
477       <option>&ndash;&ndash;make</option>, but note that any options
478       you give on the command line will apply to all the source files
479       compiled, so if you want any options to apply to a single source
480       file only, you'll need to use an <literal>OPTIONS_GHC</literal>
481       pragma (see <xref linkend="source-file-options"/>).</para>
482
483       <para>If the program needs to be linked with additional objects
484       (say, some auxiliary C code), then the object files can be
485       given on the command line and GHC will include them when linking
486       the executable.</para>
487       
488       <para>Note that GHC can only follow dependencies if it has the
489       source file available, so if your program includes a module for
490       which there is no source file, even if you have an object and an
491       interface file for the module, then GHC will complain.  The
492       exception to this rule is for package modules, which may or may
493       not have source files.</para>
494
495       <para>The source files for the program don't all need to be in
496       the same directory; the <option>-i</option> option can be used
497       to add directories to the search path (see <xref
498       linkend="search-path"/>).</para>
499     </sect2>
500   
501     <sect2 id="eval-mode">
502       <title>Expression evaluation mode</title>
503
504       <para>This mode is very similar to interactive mode, except that
505       there is a single expression to evaluate which is specified on
506       the command line as an argument to the <option>-e</option>
507       option:</para>
508
509 <screen>
510 ghc -e <replaceable>expr</replaceable>
511 </screen>
512
513       <para>Haskell source files may be named on the command line, and
514       they will be loaded exactly as in interactive mode.  The
515       expression is evaluated in the context of the loaded
516       modules.</para>
517
518       <para>For example, to load and run a Haskell program containing
519       a module <literal>Main</literal>, we might say</para>
520
521 <screen>
522 ghc -e Main.main Main.hs
523 </screen>
524       
525       <para>or we can just use this mode to evaluate expressions in
526       the context of the <literal>Prelude</literal>:</para>
527
528 <screen>
529 $ ghc -e "interact (unlines.map reverse.lines)"
530 hello
531 olleh
532 </screen>
533     </sect2>
534
535     <sect2 id="options-order">
536       <title>Batch compiler mode</title>
537       
538       <para>In <emphasis>batch mode</emphasis>, GHC will compile one or more source files
539       given on the command line.</para>
540       
541       <para>The first phase to run is determined by each input-file
542       suffix, and the last phase is determined by a flag.  If no
543       relevant flag is present, then go all the way through to linking.
544       This table summarises:</para>
545       
546       <informaltable>
547         <tgroup cols="4">
548           <colspec align="left"/>
549           <colspec align="left"/>
550           <colspec align="left"/>
551           <colspec align="left"/>
552           
553           <thead>
554             <row>
555               <entry>Phase of the compilation system</entry>
556               <entry>Suffix saying &ldquo;start here&rdquo;</entry>
557               <entry>Flag saying &ldquo;stop after&rdquo;</entry>
558               <entry>(suffix of) output file</entry>
559             </row>
560           </thead>
561           <tbody>
562             <row>
563               <entry>literate pre-processor</entry>
564               <entry><literal>.lhs</literal></entry>
565               <entry>-</entry>
566               <entry><literal>.hs</literal></entry>
567             </row>
568             
569             <row>
570               <entry>C pre-processor (opt.) </entry>
571               <entry><literal>.hs</literal> (with
572               <option>-cpp</option>)</entry>
573               <entry><option>-E</option></entry>
574               <entry><literal>.hspp</literal></entry>
575             </row>
576             
577             <row>
578               <entry>Haskell compiler</entry>
579               <entry><literal>.hs</literal></entry>
580               <entry><option>-C</option>, <option>-S</option></entry>
581               <entry><literal>.hc</literal>, <literal>.s</literal></entry>
582             </row>
583             
584             <row>
585               <entry>C compiler (opt.)</entry>
586               <entry><literal>.hc</literal> or <literal>.c</literal></entry>
587               <entry><option>-S</option></entry>
588               <entry><literal>.s</literal></entry>
589             </row>
590             
591             <row>
592               <entry>assembler</entry>
593               <entry><literal>.s</literal></entry>
594               <entry><option>-c</option></entry>
595               <entry><literal>.o</literal></entry>
596             </row>
597             
598             <row>
599               <entry>linker</entry>
600               <entry><replaceable>other</replaceable></entry>
601               <entry>-</entry>
602               <entry><filename>a.out</filename></entry>
603             </row>
604           </tbody>
605         </tgroup>
606       </informaltable>
607       
608       <indexterm><primary><option>-C</option></primary></indexterm>
609       <indexterm><primary><option>-E</option></primary></indexterm>
610       <indexterm><primary><option>-S</option></primary></indexterm>
611       <indexterm><primary><option>-c</option></primary></indexterm>
612       
613       <para>Thus, a common invocation would be: </para>
614
615 <screen>
616 ghc -c Foo.hs</screen>
617       
618       <para>to compile the Haskell source file
619       <filename>Foo.hs</filename> to an object file
620       <filename>Foo.o</filename>.</para>
621
622       <para>Note: What the Haskell compiler proper produces depends on
623       whether a native-code generator<indexterm><primary>native-code
624       generator</primary></indexterm> is used (producing assembly
625       language) or not (producing C).  See <xref
626       linkend="options-codegen"/> for more details.</para>
627
628       <para>Note: C pre-processing is optional, the
629       <option>-cpp</option><indexterm><primary><option>-cpp</option></primary></indexterm>
630       flag turns it on.  See <xref linkend="c-pre-processor"/> for more
631       details.</para>
632       
633       <para>Note: The option <option>-E</option><indexterm><primary>-E
634       option</primary></indexterm> runs just the pre-processing passes
635       of the compiler, dumping the result in a file.</para>
636
637       <sect3 id="overriding-suffixes">
638         <title>Overriding the default behaviour for a file</title>
639
640         <para>As described above, the way in which a file is processed by GHC
641           depends on its suffix.  This behaviour can be overridden using the
642           <option>-x</option> option:</para>
643
644         <variablelist>
645           <varlistentry>
646             <term><option>-x</option> <replaceable>suffix</replaceable>
647                       <indexterm><primary><option>-x</option></primary>
648               </indexterm></term>
649               <listitem>
650                 <para>Causes all files following this option on the command
651                   line to be processed as if they had the suffix
652                   <replaceable>suffix</replaceable>.  For example, to compile a
653                   Haskell module in the file <literal>M.my-hs</literal>,
654                   use <literal>ghc -c -x hs M.my-hs</literal>.</para>
655               </listitem>
656           </varlistentry>
657         </variablelist>
658       </sect3>
659
660     </sect2>
661   </sect1>
662
663   <sect1 id="options-help">
664     <title>Help and verbosity options</title>
665
666     <indexterm><primary>help options</primary></indexterm>
667     <indexterm><primary>verbosity options</primary></indexterm>
668
669     <para>See also the <option>--help</option>, <option>--version</option>, <option>--numeric-version</option>,
670     and <option>--print-libdir</option> modes in <xref linkend="modes"/>.</para>
671     <variablelist>
672       <varlistentry>
673         <term>
674           <option>-n</option>
675           <indexterm><primary><option>-n</option></primary></indexterm>
676         </term>
677         <listitem>
678           <para>Does a dry-run, i.e. GHC goes through all the motions
679           of compiling as normal, but does not actually run any
680           external commands.</para>
681         </listitem>
682       </varlistentry>
683
684       <varlistentry>
685         <term>
686           <option>-v</option>
687           <indexterm><primary><option>-v</option></primary></indexterm>
688         </term>
689         <listitem>
690           <para>The <option>-v</option> option makes GHC
691           <emphasis>verbose</emphasis>: it reports its version number
692           and shows (on stderr) exactly how it invokes each phase of
693           the compilation system.  Moreover, it passes the
694           <option>-v</option> flag to most phases; each reports its
695           version number (and possibly some other information).</para>
696
697           <para>Please, oh please, use the <option>-v</option> option
698           when reporting bugs!  Knowing that you ran the right bits in
699           the right order is always the first thing we want to
700           verify.</para>
701         </listitem>
702       </varlistentry>
703         
704       <varlistentry>
705         <term>
706           <option>-v</option><replaceable>n</replaceable>
707           <indexterm><primary><option>-v</option></primary></indexterm>
708         </term>
709         <listitem>
710           <para>To provide more control over the compiler's verbosity,
711           the <option>-v</option> flag takes an optional numeric
712           argument.  Specifying <option>-v</option> on its own is
713           equivalent to <option>-v3</option>, and the other levels
714           have the following meanings:</para>
715           
716           <variablelist>
717             <varlistentry>
718               <term><option>-v0</option></term>
719               <listitem>
720                 <para>Disable all non-essential messages (this is the
721                 default).</para>
722               </listitem>
723             </varlistentry>
724
725             <varlistentry>
726               <term><option>-v1</option></term>
727               <listitem>
728                 <para>Minimal verbosity: print one line per
729                 compilation (this is the default when
730                 <option>&ndash;&ndash;make</option> or
731                 <option>&ndash;&ndash;interactive</option> is on).</para>
732               </listitem>
733             </varlistentry>
734
735             <varlistentry>
736               <term><option>-v2</option></term>
737               <listitem>
738                 <para>Print the name of each compilation phase as it
739                 is executed. (equivalent to
740                 <option>-dshow-passes</option>).</para>
741               </listitem>
742             </varlistentry>
743
744             <varlistentry>
745               <term><option>-v3</option></term>
746               <listitem>
747                 <para>The same as <option>-v2</option>, except that in
748                 addition the full command line (if appropriate) for
749                 each compilation phase is also printed.</para>
750               </listitem>
751             </varlistentry>
752
753             <varlistentry>
754               <term><option>-v4</option></term>
755               <listitem>
756                 <para>The same as <option>-v3</option> except that the
757                 intermediate program representation after each
758                 compilation phase is also printed (excluding
759                 preprocessed and C/assembly files).</para>
760               </listitem>
761             </varlistentry>
762           </variablelist>
763         </listitem>
764       </varlistentry>
765       
766       <varlistentry>
767         <term><option>-ferror-spans</option>
768           <indexterm><primary><option>-ferror-spans</option></primary>
769           </indexterm>
770         </term>
771         <listitem>
772           <para>Causes GHC to emit the full source span of the
773           syntactic entity relating to an error message.  Normally, GHC
774           emits the source location of the start of the syntactic
775           entity only.</para>
776
777           <para>For example:</para>
778
779 <screen>test.hs:3:6: parse error on input `where'</screen>
780
781           <para>becomes:</para>
782
783 <screen>test296.hs:3:6-10: parse error on input `where'</screen>
784
785           <para>And multi-line spans are possible too:</para>
786
787 <screen>test.hs:(5,4)-(6,7):
788     Conflicting definitions for `a'
789     Bound at: test.hs:5:4
790               test.hs:6:7
791     In the binding group for: a, b, a</screen>
792
793           <para>Note that line numbers start counting at one, but
794           column numbers start at zero.  This choice was made to
795           follow existing convention (i.e. this is how Emacs does
796           it).</para>
797         </listitem>
798       </varlistentry>
799
800       <varlistentry>
801         <term><option>-H</option><replaceable>size</replaceable>
802         <indexterm><primary><option>-H</option></primary></indexterm>
803         </term>
804         <listitem>
805           <para>Set the minimum size of the heap to
806           <replaceable>size</replaceable>.
807           This option is equivalent to
808           <literal>+RTS&nbsp;-H<replaceable>size</replaceable></literal>,
809           see <xref linkend="rts-options-gc" />.
810           </para>
811         </listitem>
812       </varlistentry>
813
814       <varlistentry>
815         <term><option>-Rghc-timing</option>
816         <indexterm><primary><option>-Rghc-timing</option></primary></indexterm>
817         </term>
818         <listitem>
819           <para>Prints a one-line summary of timing statistics for the
820           GHC run.  This option is equivalent to
821           <literal>+RTS&nbsp;-tstderr</literal>, see <xref
822           linkend="rts-options-gc" />.
823           </para>
824         </listitem>
825       </varlistentry>
826     </variablelist>
827   </sect1>
828
829   &separate;
830
831   <sect1 id="options-sanity">
832     <title>Warnings and sanity-checking</title>
833
834     <indexterm><primary>sanity-checking options</primary></indexterm>
835     <indexterm><primary>warnings</primary></indexterm>
836
837
838     <para>GHC has a number of options that select which types of
839     non-fatal error messages, otherwise known as warnings, can be
840     generated during compilation.  By default, you get a standard set
841     of warnings which are generally likely to indicate bugs in your
842     program.  These are:
843     <option>-fwarn-overlapping-patterns</option>,
844     <option>-fwarn-deprecations</option>,
845     <option>-fwarn-duplicate-exports</option>,
846     <option>-fwarn-missing-fields</option>, and
847     <option>-fwarn-missing-methods</option>.  The following flags are
848     simple ways to select standard &ldquo;packages&rdquo; of warnings:
849     </para>
850
851     <variablelist>
852
853       <varlistentry>
854         <term><option>-W</option>:</term>
855         <listitem>
856           <indexterm><primary>-W option</primary></indexterm>
857           <para>Provides the standard warnings plus
858           <option>-fwarn-incomplete-patterns</option>,
859           <option>-fwarn-dodgy-imports</option>,
860           <option>-fwarn-unused-matches</option>,
861           <option>-fwarn-unused-imports</option>, and
862           <option>-fwarn-unused-binds</option>.</para>
863         </listitem>
864       </varlistentry>
865
866       <varlistentry>
867         <term><option>-Wall</option>:</term>
868         <listitem>
869           <indexterm><primary><option>-Wall</option></primary></indexterm>
870           <para>Turns on all warning options that indicate potentially
871           suspicious code.  The warnings that are
872           <emphasis>not</emphasis> enabled by <option>-Wall</option>
873           are
874             <option>-fwarn-simple-patterns</option>,
875             <option>-fwarn-tabs</option>,
876             <option>-fwarn-incomplete-record-updates</option>,
877             <option>-fwarn-monomorphism-restriction</option>, and
878             <option>-fwarn-implicit-prelude</option>.</para>
879         </listitem>
880       </varlistentry>
881
882       <varlistentry>
883         <term><option>-w</option>:</term>
884         <listitem>
885           <indexterm><primary><option>-w</option></primary></indexterm>
886           <para>Turns off all warnings, including the standard ones and
887       those that <literal>-Wall</literal> doesn't enable.</para>
888         </listitem>
889       </varlistentry>
890
891       <varlistentry>
892         <term><option>-Werror</option>:</term>
893         <listitem>
894           <indexterm><primary><option>-Werror</option></primary></indexterm>
895           <para>Makes any warning into a fatal error. Useful so that you don't 
896             miss warnings when doing batch compilation. </para>
897         </listitem>
898       </varlistentry>
899
900       <varlistentry>
901         <term><option>-Wwarn</option>:</term>
902         <listitem>
903           <indexterm><primary><option>-Wwarn</option></primary></indexterm>
904           <para>Warnings are treated only as warnings, not as errors. This is
905             the default, but can be useful to negate a
906         <option>-Werror</option> flag.</para>
907         </listitem>
908       </varlistentry>
909
910     </variablelist>
911
912     <para>The full set of warning options is described below.  To turn
913     off any warning, simply give the corresponding
914     <option>-fno-warn-...</option> option on the command line.</para>
915
916     <variablelist>
917
918       <varlistentry>
919         <term><option>-fwarn-deprecations</option>:</term>
920         <listitem>
921           <indexterm><primary><option>-fwarn-deprecations</option></primary>
922           </indexterm>
923           <indexterm><primary>deprecations</primary></indexterm>
924           <para>Causes a warning to be emitted when a deprecated
925           function or type is used.  Entities can be marked as
926           deprecated using a pragma, see <xref
927           linkend="deprecated-pragma"/>.</para>
928
929           <para>This option is on by default.</para>
930         </listitem>
931       </varlistentry>
932
933       <varlistentry>
934         <term><option>-fwarn-dodgy-imports</option>:</term>
935         <listitem>
936           <indexterm><primary><option>-fwarn-dodgy-imports</option></primary>
937           </indexterm>
938           <para>Causes a warning to be emitted when a a datatype
939       <literal>T</literal> is imported
940       with all constructors, i.e. <literal>T(..)</literal>, but has been
941       exported abstractly, i.e. <literal>T</literal>.</para>
942         </listitem>
943       </varlistentry>
944
945       <varlistentry>
946         <term><option>-fwarn-duplicate-exports</option>:</term>
947         <listitem>
948           <indexterm><primary><option>-fwarn-duplicate-exports</option></primary></indexterm>
949           <indexterm><primary>duplicate exports, warning</primary></indexterm>
950           <indexterm><primary>export lists, duplicates</primary></indexterm>
951
952           <para>Have the compiler warn about duplicate entries in
953           export lists. This is useful information if you maintain
954           large export lists, and want to avoid the continued export
955           of a definition after you've deleted (one) mention of it in
956           the export list.</para>
957
958           <para>This option is on by default.</para>
959         </listitem>
960       </varlistentry>
961
962       <varlistentry>
963         <term><option>-fwarn-hi-shadowing</option>:</term>
964         <listitem>
965           <indexterm><primary><option>-fwarn-hi-shadowing</option></primary></indexterm>
966           <indexterm><primary>shadowing</primary>
967             <secondary>interface files</secondary></indexterm>
968
969           <para>Causes the compiler to emit a warning when a module or
970           interface file in the current directory is shadowing one
971           with the same module name in a library or other
972           directory.</para>
973         </listitem>
974       </varlistentry>
975
976       <varlistentry>
977         <term><option>-fwarn-implicit-prelude</option>:</term>
978         <listitem>
979           <indexterm><primary><option>-fwarn-implicit-prelude</option></primary></indexterm>
980           <indexterm><primary>implicit prelude, warning</primary></indexterm>
981           <para>Have the compiler warn if the Prelude is implicitly
982           imported.  This happens unless either the Prelude module is
983           explicitly imported with an <literal>import ... Prelude ...</literal>
984           line, or this implicit import is disabled (either by
985           <option>-fno-implicit-prelude</option> or a
986           <literal>LANGUAGE NoImplicitPrelude</literal> pragma).</para>
987
988           <para>Note that no warning is given for syntax that implicitly
989           refers to the Prelude, even if <option>-fno-implicit-prelude</option>
990           would change whether it refers to the Prelude.
991           For example, no warning is given when
992           <literal>368</literal> means
993           <literal>Prelude.fromInteger (368::Prelude.Integer)</literal>
994           (where <literal>Prelude</literal> refers to the actual Prelude module,
995           regardless of the imports of the module being compiled).</para>
996
997           <para>This warning is off by default.</para>
998         </listitem>
999       </varlistentry>
1000
1001       <varlistentry>
1002         <term><option>-fwarn-incomplete-patterns</option>:</term>
1003         <listitem>
1004           <indexterm><primary><option>-fwarn-incomplete-patterns</option></primary></indexterm>
1005           <indexterm><primary>incomplete patterns, warning</primary></indexterm>
1006           <indexterm><primary>patterns, incomplete</primary></indexterm>
1007
1008           <para>Similarly for incomplete patterns, the function
1009           <function>g</function> below will fail when applied to
1010           non-empty lists, so the compiler will emit a warning about
1011           this when <option>-fwarn-incomplete-patterns</option> is
1012           enabled.</para>
1013
1014 <programlisting>
1015 g [] = 2
1016 </programlisting>
1017
1018           <para>This option isn't enabled by default because it can be
1019           a bit noisy, and it doesn't always indicate a bug in the
1020           program.  However, it's generally considered good practice
1021           to cover all the cases in your functions.</para>
1022         </listitem>
1023       </varlistentry>
1024
1025       <varlistentry>
1026         <term><option>-fwarn-incomplete-record-updates</option>:</term>
1027         <listitem>
1028           <indexterm><primary><option>-fwarn-incomplete-record-updates</option></primary></indexterm>
1029           <indexterm><primary>incomplete record updates, warning</primary></indexterm>
1030           <indexterm><primary>record updates, incomplete</primary></indexterm>
1031
1032           <para>The function
1033           <function>f</function> below will fail when applied to
1034           <literal>Bar</literal>, so the compiler will emit a warning about
1035           this when <option>-fwarn-incomplete-record-updates</option> is
1036           enabled.</para>
1037
1038 <programlisting>
1039 data Foo = Foo { x :: Int }
1040          | Bar
1041
1042 f :: Foo -> Foo
1043 f foo = foo { x = 6 }
1044 </programlisting>
1045
1046           <para>This option isn't enabled by default because it can be
1047           very noisy, and it often doesn't indicate a bug in the
1048           program.</para>
1049         </listitem>
1050       </varlistentry>
1051
1052       <varlistentry>
1053         <term>
1054           <option>-fwarn-missing-fields</option>:
1055           <indexterm><primary><option>-fwarn-missing-fields</option></primary></indexterm>
1056           <indexterm><primary>missing fields, warning</primary></indexterm>
1057           <indexterm><primary>fields, missing</primary></indexterm>
1058         </term>
1059         <listitem>
1060
1061           <para>This option is on by default, and warns you whenever
1062           the construction of a labelled field constructor isn't
1063           complete, missing initializers for one or more fields. While
1064           not an error (the missing fields are initialised with
1065           bottoms), it is often an indication of a programmer error.</para>
1066         </listitem>
1067       </varlistentry>
1068
1069       <varlistentry>
1070         <term><option>-fwarn-missing-methods</option>:</term>
1071         <listitem>
1072           <indexterm><primary><option>-fwarn-missing-methods</option></primary></indexterm>
1073           <indexterm><primary>missing methods, warning</primary></indexterm>
1074           <indexterm><primary>methods, missing</primary></indexterm>
1075
1076           <para>This option is on by default, and warns you whenever
1077           an instance declaration is missing one or more methods, and
1078           the corresponding class declaration has no default
1079           declaration for them.</para>
1080           <para>The warning is suppressed if the method name
1081           begins with an underscore.  Here's an example where this is useful:
1082             <programlisting>
1083               class C a where
1084                 _simpleFn :: a -> String
1085                 complexFn :: a -> a -> String
1086                 complexFn x y = ... _simpleFn ...
1087               </programlisting>
1088             The idea is that: (a) users of the class will only call <literal>complexFn</literal>; 
1089             never <literal>_simpleFn</literal>; and (b)
1090             instance declarations can define either <literal>complexFn</literal> or <literal>_simpleFn</literal>.
1091             </para>
1092         </listitem>
1093       </varlistentry>
1094
1095       <varlistentry>
1096         <term><option>-fwarn-missing-signatures</option>:</term>
1097         <listitem>
1098           <indexterm><primary><option>-fwarn-missing-signatures</option></primary></indexterm>
1099           <indexterm><primary>type signatures, missing</primary></indexterm>
1100
1101           <para>If you would like GHC to check that every top-level
1102           function/value has a type signature, use the
1103           <option>-fwarn-missing-signatures</option> option.  As part of
1104             the warning GHC also reports the inferred type.  The
1105           option is off by default.</para>
1106         </listitem>
1107       </varlistentry>
1108
1109       <varlistentry>
1110         <term><option>-fwarn-name-shadowing</option>:</term>
1111         <listitem>
1112           <indexterm><primary><option>-fwarn-name-shadowing</option></primary></indexterm>
1113           <indexterm><primary>shadowing, warning</primary></indexterm>
1114           
1115           <para>This option causes a warning to be emitted whenever an
1116           inner-scope value has the same name as an outer-scope value,
1117           i.e. the inner value shadows the outer one.  This can catch
1118           typographical errors that turn into hard-to-find bugs, e.g.,
1119           in the inadvertent capture of what would be a recursive call in
1120           <literal>f = ... let f = id in ... f ...</literal>.</para>
1121         </listitem>
1122       </varlistentry>
1123
1124       <varlistentry>
1125         <term><option>-fwarn-orphans</option>:</term>
1126         <listitem>
1127           <indexterm><primary><option>-fwarn-orphans</option></primary></indexterm>
1128           <indexterm><primary>orphan instances, warning</primary></indexterm>
1129           <indexterm><primary>orphan rules, warning</primary></indexterm>
1130           
1131           <para>This option causes a warning to be emitted whenever the 
1132             module contains an "orphan" instance declaration or rewrite rule.
1133             An instance declaration is an orphan if it appears in a module in
1134             which neither the class nor the type being instanced are declared
1135             in the same module.  A rule is an orphan if it is a rule for a
1136             function declared in another module.  A module containing any
1137           orphans is called an orphan module.</para>
1138           <para>The trouble with orphans is that GHC must pro-actively read the interface
1139             files for all orphan modules, just in case their instances or rules
1140             play a role, whether or not the module's interface would otherwise 
1141             be of any use.  Other things being equal, avoid orphan modules.</para>
1142         </listitem>
1143       </varlistentry>
1144
1145       <varlistentry>
1146         <term>
1147           <option>-fwarn-overlapping-patterns</option>:
1148           <indexterm><primary><option>-fwarn-overlapping-patterns</option></primary></indexterm>
1149           <indexterm><primary>overlapping patterns, warning</primary></indexterm>
1150           <indexterm><primary>patterns, overlapping</primary></indexterm>
1151         </term>
1152         <listitem>
1153           <para>By default, the compiler will warn you if a set of
1154           patterns are overlapping, e.g.,</para>
1155
1156 <programlisting>
1157 f :: String -&#62; Int
1158 f []     = 0
1159 f (_:xs) = 1
1160 f "2"    = 2
1161 </programlisting>
1162
1163           <para>where the last pattern match in <function>f</function>
1164           won't ever be reached, as the second pattern overlaps
1165           it. More often than not, redundant patterns is a programmer
1166           mistake/error, so this option is enabled by default.</para>
1167         </listitem>
1168       </varlistentry>
1169
1170       <varlistentry>
1171         <term><option>-fwarn-simple-patterns</option>:</term>
1172         <listitem>
1173           <indexterm><primary><option>-fwarn-simple-patterns</option></primary>
1174           </indexterm>
1175           <para>Causes the compiler to warn about lambda-bound
1176           patterns that can fail, eg. <literal>\(x:xs)->...</literal>.
1177           Normally, these aren't treated as incomplete patterns by
1178           <option>-fwarn-incomplete-patterns</option>.</para>
1179           <para>&ldquo;Lambda-bound patterns&rdquo; includes all places where there is a single pattern,
1180             including list comprehensions and do-notation.  In these cases, a pattern-match 
1181             failure is quite legitimate, and triggers filtering (list comprehensions) or
1182             the monad <literal>fail</literal> operation (monads). For example:
1183             <programlisting>
1184               f :: [Maybe a] -> [a]
1185               f xs = [y | Just y &lt;- xs]
1186               </programlisting>
1187             Switching on <option>-fwarn-simple-patterns</option> will elicit warnings about
1188             these probably-innocent cases, which is why the flag is off by default. </para>
1189         </listitem>
1190       </varlistentry>
1191
1192       <varlistentry>
1193         <term><option>-fwarn-tabs</option>:</term>
1194         <listitem>
1195           <indexterm><primary><option>-fwarn-tabs</option></primary></indexterm>
1196           <indexterm><primary>tabs, warning</primary></indexterm>
1197           <para>Have the compiler warn if there are tabs in your source
1198           file.</para>
1199
1200           <para>This warning is off by default.</para>
1201         </listitem>
1202       </varlistentry>
1203
1204       <varlistentry>
1205         <term><option>-fwarn-type-defaults</option>:</term>
1206         <listitem>
1207           <indexterm><primary><option>-fwarn-type-defaults</option></primary></indexterm>
1208           <indexterm><primary>defaulting mechanism, warning</primary></indexterm>
1209           <para>Have the compiler warn/inform you where in your source
1210           the Haskell defaulting mechanism for numeric types kicks
1211           in. This is useful information when converting code from a
1212           context that assumed one default into one with another,
1213           e.g., the &lsquo;default default&rsquo; for Haskell 1.4 caused the
1214           otherwise unconstrained value <constant>1</constant> to be
1215           given the type <literal>Int</literal>, whereas Haskell 98
1216           defaults it to <literal>Integer</literal>.  This may lead to
1217           differences in performance and behaviour, hence the
1218           usefulness of being non-silent about this.</para>
1219
1220           <para>This warning is off by default.</para>
1221         </listitem>
1222       </varlistentry>
1223
1224       <varlistentry>
1225         <term><option>-fwarn-monomorphism-restriction</option>:</term>
1226         <listitem>
1227           <indexterm><primary><option>-fwarn-monomorphism-restriction</option></primary></indexterm>
1228           <indexterm><primary>monomorphism restriction, warning</primary></indexterm>
1229           <para>Have the compiler warn/inform you where in your source
1230           the Haskell Monomorphism Restriction is applied.  If applied silently
1231           the MR can give rise to unexpected behaviour, so it can be helpful
1232           to have an explicit warning that it is being applied.</para>
1233
1234           <para>This warning is off by default.</para>
1235         </listitem>
1236       </varlistentry>
1237
1238       <varlistentry>
1239         <term><option>-fwarn-unused-binds</option>:</term>
1240         <listitem>
1241           <indexterm><primary><option>-fwarn-unused-binds</option></primary></indexterm>
1242           <indexterm><primary>unused binds, warning</primary></indexterm>
1243           <indexterm><primary>binds, unused</primary></indexterm>
1244           <para>Report any function definitions (and local bindings)
1245           which are unused.  For top-level functions, the warning is
1246           only given if the binding is not exported.</para>
1247           <para>A definition is regarded as "used" if (a) it is exported, or (b) it is
1248             mentioned in the right hand side of another definition that is used, or (c) the 
1249             function it defines begins with an underscore.  The last case provides a 
1250             way to suppress unused-binding warnings selectively.  </para>
1251           <para> Notice that a variable
1252             is reported as unused even if it appears in the right-hand side of another
1253             unused binding. </para>
1254         </listitem>
1255       </varlistentry>
1256
1257       <varlistentry>
1258         <term><option>-fwarn-unused-imports</option>:</term>
1259         <listitem>
1260           <indexterm><primary><option>-fwarn-unused-imports</option></primary></indexterm>
1261           <indexterm><primary>unused imports, warning</primary></indexterm>
1262           <indexterm><primary>imports, unused</primary></indexterm>
1263
1264           <para>Report any modules that are explicitly imported but
1265           never used.  However, the form <literal>import M()</literal> is
1266           never reported as an unused import, because it is a useful idiom
1267           for importing instance declarations, which are anonymous in Haskell.</para>
1268         </listitem>
1269       </varlistentry>
1270
1271       <varlistentry>
1272         <term><option>-fwarn-unused-matches</option>:</term>
1273         <listitem>
1274           <indexterm><primary><option>-fwarn-unused-matches</option></primary></indexterm>
1275           <indexterm><primary>unused matches, warning</primary></indexterm>
1276           <indexterm><primary>matches, unused</primary></indexterm>
1277
1278           <para>Report all unused variables which arise from pattern
1279           matches, including patterns consisting of a single variable.
1280           For instance <literal>f x y = []</literal> would report
1281           <varname>x</varname> and <varname>y</varname> as unused.  The
1282           warning is suppressed if the variable name begins with an underscore, thus:
1283             <programlisting>
1284                f _x = True
1285             </programlisting>
1286           </para>
1287         </listitem>
1288       </varlistentry>
1289
1290     </variablelist>
1291
1292     <para>If you're feeling really paranoid, the
1293     <option>-dcore-lint</option>
1294     option<indexterm><primary><option>-dcore-lint</option></primary></indexterm>
1295     is a good choice.  It turns on heavyweight intra-pass
1296     sanity-checking within GHC.  (It checks GHC's sanity, not
1297     yours.)</para>
1298
1299   </sect1>
1300
1301   &packages;
1302
1303   <sect1 id="options-optimise">
1304     <title>Optimisation (code improvement)</title>
1305
1306     <indexterm><primary>optimisation</primary></indexterm>
1307     <indexterm><primary>improvement, code</primary></indexterm>
1308
1309     <para>The <option>-O*</option> options specify convenient
1310     &ldquo;packages&rdquo; of optimisation flags; the
1311     <option>-f*</option> options described later on specify
1312     <emphasis>individual</emphasis> optimisations to be turned on/off;
1313     the <option>-m*</option> options specify
1314     <emphasis>machine-specific</emphasis> optimisations to be turned
1315     on/off.</para>
1316
1317     <sect2 id="optimise-pkgs">
1318       <title><option>-O*</option>: convenient &ldquo;packages&rdquo; of optimisation flags.</title>
1319
1320       <para>There are <emphasis>many</emphasis> options that affect
1321       the quality of code produced by GHC.  Most people only have a
1322       general goal, something like &ldquo;Compile quickly&rdquo; or
1323       &ldquo;Make my program run like greased lightning.&rdquo; The
1324       following &ldquo;packages&rdquo; of optimisations (or lack
1325       thereof) should suffice.</para>
1326
1327       <para>Note that higher optimisation levels cause more
1328       cross-module optimisation to be performed, which can have an
1329       impact on how much of your program needs to be recompiled when
1330       you change something.  This is one reason to stick to
1331       no-optimisation when developing code.</para>
1332
1333       <variablelist>
1334
1335         <varlistentry>
1336           <term>
1337             No <option>-O*</option>-type option specified:
1338             <indexterm><primary>-O* not specified</primary></indexterm>
1339           </term>
1340           <listitem>
1341             <para>This is taken to mean: &ldquo;Please compile
1342             quickly; I'm not over-bothered about compiled-code
1343             quality.&rdquo; So, for example: <command>ghc -c
1344             Foo.hs</command></para>
1345           </listitem>
1346         </varlistentry>
1347
1348         <varlistentry>
1349           <term>
1350             <option>-O0</option>:
1351             <indexterm><primary><option>-O0</option></primary></indexterm>
1352           </term>
1353           <listitem>
1354             <para>Means &ldquo;turn off all optimisation&rdquo;,
1355             reverting to the same settings as if no
1356             <option>-O</option> options had been specified.  Saying
1357             <option>-O0</option> can be useful if
1358             eg. <command>make</command> has inserted a
1359             <option>-O</option> on the command line already.</para>
1360           </listitem>
1361         </varlistentry>
1362
1363         <varlistentry>
1364           <term>
1365             <option>-O</option> or <option>-O1</option>:
1366             <indexterm><primary>-O option</primary></indexterm>
1367             <indexterm><primary>-O1 option</primary></indexterm>
1368             <indexterm><primary>optimise</primary><secondary>normally</secondary></indexterm>
1369           </term>
1370           <listitem>
1371             <para>Means: &ldquo;Generate good-quality code without
1372             taking too long about it.&rdquo; Thus, for example:
1373             <command>ghc -c -O Main.lhs</command></para>
1374           </listitem>
1375         </varlistentry>
1376
1377         <varlistentry>
1378           <term>
1379             <option>-O2</option>:
1380             <indexterm><primary>-O2 option</primary></indexterm>
1381             <indexterm><primary>optimise</primary><secondary>aggressively</secondary></indexterm>
1382           </term>
1383           <listitem>
1384             <para>Means: &ldquo;Apply every non-dangerous
1385             optimisation, even if it means significantly longer
1386             compile times.&rdquo;</para>
1387
1388             <para>The avoided &ldquo;dangerous&rdquo; optimisations
1389             are those that can make runtime or space
1390             <emphasis>worse</emphasis> if you're unlucky.  They are
1391             normally turned on or off individually.</para>
1392
1393             <para>At the moment, <option>-O2</option> is
1394             <emphasis>unlikely</emphasis> to produce better code than
1395             <option>-O</option>.</para>
1396           </listitem>
1397         </varlistentry>
1398
1399         <varlistentry>
1400           <term>
1401             <option>-Ofile &lt;file&gt;</option>:
1402             <indexterm><primary>-Ofile &lt;file&gt; option</primary></indexterm>
1403             <indexterm><primary>optimising, customised</primary></indexterm>
1404           </term>
1405           <listitem>
1406             <para>(NOTE: not supported since GHC 4.x.  Please ask if
1407             you're interested in this.)</para>
1408             
1409             <para>For those who need <emphasis>absolute</emphasis>
1410             control over <emphasis>exactly</emphasis> what options are
1411             used (e.g., compiler writers, sometimes :-), a list of
1412             options can be put in a file and then slurped in with
1413             <option>-Ofile</option>.</para>
1414
1415             <para>In that file, comments are of the
1416             <literal>&num;</literal>-to-end-of-line variety; blank
1417             lines and most whitespace is ignored.</para>
1418
1419             <para>Please ask if you are baffled and would like an
1420             example of <option>-Ofile</option>!</para>
1421           </listitem>
1422         </varlistentry>
1423       </variablelist>
1424
1425       <para>We don't use a <option>-O*</option> flag for day-to-day
1426       work.  We use <option>-O</option> to get respectable speed;
1427       e.g., when we want to measure something.  When we want to go for
1428       broke, we tend to use <option>-O2 -fvia-C</option> (and we go for
1429       lots of coffee breaks).</para>
1430
1431       <para>The easiest way to see what <option>-O</option> (etc.)
1432       &ldquo;really mean&rdquo; is to run with <option>-v</option>,
1433       then stand back in amazement.</para>
1434     </sect2>
1435
1436     <sect2 id="options-f">
1437       <title><option>-f*</option>: platform-independent flags</title>
1438
1439       <indexterm><primary>-f* options (GHC)</primary></indexterm>
1440       <indexterm><primary>-fno-* options (GHC)</primary></indexterm>
1441
1442       <para>These flags turn on and off individual optimisations.
1443       They are normally set via the <option>-O</option> options
1444       described above, and as such, you shouldn't need to set any of
1445       them explicitly (indeed, doing so could lead to unexpected
1446       results).  However, there are one or two that may be of
1447       interest:</para>
1448
1449       <variablelist>
1450         <varlistentry>
1451           <term><option>-fexcess-precision</option>:</term>
1452           <listitem>
1453             <indexterm><primary><option>-fexcess-precision</option></primary></indexterm>
1454             <para>When this option is given, intermediate floating
1455             point values can have a <emphasis>greater</emphasis>
1456             precision/range than the final type.  Generally this is a
1457             good thing, but some programs may rely on the exact
1458             precision/range of
1459             <literal>Float</literal>/<literal>Double</literal> values
1460             and should not use this option for their compilation.</para>
1461           </listitem>
1462         </varlistentry>
1463
1464         <varlistentry>
1465           <term><option>-fignore-asserts</option>:</term>
1466           <listitem>
1467             <indexterm><primary><option>-fignore-asserts</option></primary></indexterm>
1468             <para>Causes GHC to ignore uses of the function
1469             <literal>Exception.assert</literal> in source code (in
1470             other words, rewriting <literal>Exception.assert p
1471             e</literal> to <literal>e</literal> (see <xref
1472             linkend="assertions"/>).  This flag is turned on by
1473             <option>-O</option>.
1474             </para>
1475           </listitem>
1476         </varlistentry>
1477
1478         <varlistentry>
1479           <term>
1480             <option>-fno-cse</option>
1481             <indexterm><primary><option>-fno-cse</option></primary></indexterm>
1482           </term>
1483           <listitem>
1484             <para>Turns off the common-sub-expression elimination optimisation.
1485               Can be useful if you have some <literal>unsafePerformIO</literal>
1486             expressions that you don't want commoned-up.</para>
1487           </listitem>
1488         </varlistentry>
1489
1490         <varlistentry>
1491           <term>
1492             <option>-fno-strictness</option>
1493             <indexterm><primary><option>-fno-strictness</option></primary></indexterm>
1494           </term>
1495           <listitem>
1496             <para>Turns off the strictness analyser; sometimes it eats
1497             too many cycles.</para>
1498           </listitem>
1499         </varlistentry>
1500
1501         <varlistentry>
1502           <term>
1503             <option>-fno-full-laziness</option>
1504             <indexterm><primary><option>-fno-full-laziness</option></primary></indexterm>
1505           </term>
1506           <listitem>
1507             <para>Turns off the full laziness optimisation (also known as
1508               let-floating).  Full laziness increases sharing, which can lead
1509               to increased memory residency.</para>
1510
1511             <para>NOTE: GHC doesn't implement complete full-laziness.
1512             When optimisation in on, and
1513             <option>-fno-full-laziness</option> is not given, some
1514             transformations that increase sharing are performed, such
1515             as extracting repeated computations from a loop.  These
1516             are the same transformations that a fully lazy
1517             implementation would do, the difference is that GHC
1518             doesn't consistently apply full-laziness, so don't rely on
1519             it.</para>
1520           </listitem>
1521         </varlistentry>
1522
1523         <varlistentry>
1524           <term>
1525             <option>-fno-state-hack</option>
1526             <indexterm><primary><option>-fno-state-hack</option></primary></indexterm>
1527           </term>
1528           <listitem>
1529             <para>Turn off the "state hack" whereby any lambda with a
1530               <literal>State#</literal> token as argument is considered to be
1531               single-entry, hence it is considered OK to inline things inside
1532               it.  This can improve performance of IO and ST monad code, but it
1533             runs the risk of reducing sharing.</para> 
1534           </listitem>
1535         </varlistentry>
1536
1537         <varlistentry>
1538           <term>
1539             <option>-fno-state-hack</option>
1540             <indexterm><primary><option>-fno-state-hack</option></primary></indexterm>
1541           </term>
1542           <listitem>
1543             <para>Turn off the "state hack" whereby any lambda with a
1544               <literal>State#</literal> token as argument is considered to be
1545               single-entry, hence it is considered OK to inline things inside
1546               it.  This can improve performance of IO and ST monad code, but it
1547             runs the risk of reducing sharing.</para> 
1548           </listitem>
1549         </varlistentry>
1550
1551         <varlistentry>
1552           <term>
1553             <option>-fomit-interface-pragmas</option>
1554             <indexterm><primary><option>-fomit-interface-pragmas</option></primary></indexterm>
1555           </term>
1556           <listitem>
1557             <para>Tells GHC to omit all inessential information from the interface file
1558               generated for the module being compiled (say M).  This means that a module
1559               importing M will see only the <emphasis>types</emphasis> of the functions that M exports, but not
1560               their unfoldings, strictness info, etc.  Hence, for example,
1561               no function exported by M will be inlined
1562               into an importing module.  The benefit is that modules that import M will
1563               need to be recompiled less often (only when M's exports change their type,
1564               not when they change their implementation).
1565               </para>
1566           </listitem>
1567         </varlistentry>
1568
1569         <varlistentry>
1570           <term>
1571             <option>-fignore-interface-pragmas</option>
1572             <indexterm><primary><option>-fignore-interface-pragmas</option></primary></indexterm>
1573           </term>
1574           <listitem>
1575             <para>Tells GHC to ignore all inessential information when reading interface files.
1576             That is, even if <filename>M.hi</filename> contains unfolding or strictness information
1577             for a function, GHC will ignore that information.</para>
1578           </listitem>
1579         </varlistentry>
1580
1581         <varlistentry>
1582           <term>
1583             <option>-funbox-strict-fields</option>:
1584             <indexterm><primary><option>-funbox-strict-fields</option></primary></indexterm>
1585             <indexterm><primary>strict constructor fields</primary></indexterm>
1586             <indexterm><primary>constructor fields, strict</primary></indexterm>
1587           </term>
1588           <listitem>
1589             <para>This option causes all constructor fields which are
1590             marked strict (i.e. &ldquo;!&rdquo;) to be unboxed or
1591             unpacked if possible.  It is equivalent to adding an
1592             <literal>UNPACK</literal> pragma to every strict
1593             constructor field (see <xref
1594             linkend="unpack-pragma"/>).</para>
1595
1596             <para>This option is a bit of a sledgehammer: it might
1597             sometimes make things worse.  Selectively unboxing fields
1598             by using <literal>UNPACK</literal> pragmas might be
1599             better.</para>
1600           </listitem>
1601         </varlistentry>
1602
1603         <varlistentry>
1604           <term>
1605             <option>-funfolding-creation-threshold=<replaceable>n</replaceable></option>:
1606             <indexterm><primary><option>-funfolding-creation-threshold</option></primary></indexterm>
1607             <indexterm><primary>inlining, controlling</primary></indexterm>
1608             <indexterm><primary>unfolding, controlling</primary></indexterm>
1609           </term>
1610           <listitem>
1611             <para>(Default: 45) Governs the maximum size that GHC will 
1612             allow a function unfolding to be.   (An unfolding has a
1613             &ldquo;size&rdquo; that reflects the cost in terms of
1614             &ldquo;code bloat&rdquo; of expanding that unfolding at
1615             at a call site. A bigger function would be assigned a
1616             bigger cost.) </para>
1617
1618             <para> Consequences: (a) nothing larger than this will be
1619             inlined (unless it has an INLINE pragma); (b) nothing
1620             larger than this will be spewed into an interface
1621             file. </para>
1622
1623
1624             <para> Increasing this figure is more likely to result in longer
1625             compile times than faster code.  The next option is more
1626             useful:</para>
1627           </listitem>
1628         </varlistentry>
1629
1630         <varlistentry>
1631           <term><option>-funfolding-use-threshold=<replaceable>n</replaceable></option></term>
1632           <listitem>
1633             <indexterm><primary><option>-funfolding-use-threshold</option></primary></indexterm>
1634             <indexterm><primary>inlining, controlling</primary></indexterm>
1635             <indexterm><primary>unfolding, controlling</primary></indexterm>
1636
1637             <para>(Default: 8) This is the magic cut-off figure for
1638             unfolding: below this size, a function definition will be
1639             unfolded at the call-site, any bigger and it won't.  The
1640             size computed for a function depends on two things: the
1641             actual size of the expression minus any discounts that
1642             apply (see <option>-funfolding-con-discount</option>).</para>
1643           </listitem>
1644         </varlistentry>
1645       </variablelist>
1646
1647     </sect2>
1648     
1649   </sect1>
1650   
1651   &phases;  
1652   
1653   <sect1 id="using-concurrent">
1654     <title>Using Concurrent Haskell</title>
1655     <indexterm><primary>Concurrent Haskell</primary><secondary>using</secondary></indexterm>
1656
1657     <para>GHC supports Concurrent Haskell by default, without requiring a
1658       special option or libraries compiled in a certain way.  To get access to
1659       the support libraries for Concurrent Haskell, just import
1660       <ulink
1661         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>
1662
1663     <para>The following RTS option(s) affect the behaviour of Concurrent
1664       Haskell programs:<indexterm><primary>RTS options, concurrent</primary></indexterm></para>
1665
1666     <variablelist>
1667       <varlistentry>
1668         <term><option>-C<replaceable>s</replaceable></option></term>
1669         <listitem>
1670           <para><indexterm><primary><option>-C<replaceable>s</replaceable></option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
1671             Sets the context switch interval to <replaceable>s</replaceable>
1672             seconds.  A context switch will occur at the next heap block
1673             allocation after the timer expires (a heap block allocation occurs
1674             every 4k of allocation).  With <option>-C0</option> or
1675             <option>-C</option>, context switches will occur as often as
1676             possible (at every heap block allocation).  By default, context
1677             switches occur every 20ms.</para>
1678         </listitem>
1679       </varlistentry>
1680     </variablelist>
1681   </sect1>
1682
1683   <sect1 id="using-smp">
1684     <title>Using SMP parallelism</title>
1685     <indexterm><primary>parallelism</primary>
1686     </indexterm>
1687     <indexterm><primary>SMP</primary>
1688     </indexterm>
1689
1690     <para>GHC supports running Haskell programs in parallel on an SMP
1691       (symmetric multiprocessor).</para>
1692
1693     <para>There's a fine distinction between
1694       <emphasis>concurrency</emphasis> and <emphasis>parallelism</emphasis>:
1695       parallelism is all about making your program run
1696       <emphasis>faster</emphasis> by making use of multiple processors
1697       simultaneously.  Concurrency, on the other hand, is a means of
1698       abstraction: it is a convenient way to structure a program that must
1699       respond to multiple asynchronous events.</para>
1700
1701     <para>However, the two terms are certainly related.  By making use of
1702       multiple CPUs it is possible to run concurrent threads in parallel,
1703       and this is exactly what GHC's SMP parallelism support does.  But it
1704       is also possible to obtain performance improvements with parallelism
1705       on programs that do not use concurrency.  This section describes how to
1706       use GHC to compile and run parallel programs, in <xref
1707         linkend="lang-parallel" /> we describe the language features that affect
1708     parallelism.</para>
1709     
1710     <sect2 id="parallel-options">
1711       <title>Options to enable SMP parallelism</title>
1712
1713       <para>In order to make use of multiple CPUs, your program must be
1714         linked with the <option>-threaded</option> option (see <xref
1715           linkend="options-linker" />).  Then, to run a program on multiple
1716         CPUs, use the RTS <option>-N</option> option:</para>
1717       
1718       <variablelist>
1719         <varlistentry>
1720           <term><option>-N<replaceable>x</replaceable></option></term>
1721           <listitem>
1722             <para><indexterm><primary><option>-N<replaceable>x</replaceable></option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
1723               Use <replaceable>x</replaceable> simultaneous threads when
1724               running the program.  Normally <replaceable>x</replaceable>
1725               should be chosen to match the number of CPU cores on the machine.
1726               There is no means (currently) by which this value may vary after
1727               the program has started.</para> 
1728             
1729             <para>For example, on a dual-core machine we would probably use
1730               <literal>+RTS -N2 -RTS</literal>.</para>
1731             
1732             <para>Whether hyperthreading cores should be counted or not is an
1733               open question; please feel free to experiment and let us know what
1734               results you find.</para>
1735           </listitem>
1736         </varlistentry>
1737       </variablelist>
1738     </sect2>
1739       
1740     <sect2>
1741       <title>Hints for using SMP parallelism</title>
1742
1743       <para>Add the <literal>-sstderr</literal> RTS option when
1744         running the program to see timing stats, which will help to tell you
1745         whether your program got faster by using more CPUs or not.  If the user
1746         time is greater than
1747         the elapsed time, then the program used more than one CPU.  You should
1748         also run the program without <literal>-N</literal> for comparison.</para>
1749
1750       <para>GHC's parallelism support is new and experimental.  It may make your
1751         program go faster, or it might slow it down - either way, we'd be
1752         interested to hear from you.</para>
1753       
1754       <para>One significant limitation with the current implementation is that
1755         the garbage collector is still single-threaded, and all execution must
1756         stop when GC takes place.  This can be a significant bottleneck in a
1757         parallel program, especially if your program does a lot of GC.  If this
1758         happens to you, then try reducing the cost of GC by tweaking the GC
1759         settings (<xref linkend="rts-options-gc" />): enlarging the heap or the
1760         allocation area size is a good start.</para>
1761     </sect2>
1762   </sect1>
1763
1764   <sect1 id="options-platform">
1765     <title>Platform-specific Flags</title>
1766
1767     <indexterm><primary>-m* options</primary></indexterm>
1768     <indexterm><primary>platform-specific options</primary></indexterm>
1769     <indexterm><primary>machine-specific options</primary></indexterm>
1770
1771     <para>Some flags only make sense for particular target
1772     platforms.</para>
1773
1774     <variablelist>
1775
1776       <varlistentry>
1777         <term><option>-monly-[32]-regs</option>:</term>
1778         <listitem>
1779           <para>(iX86 machines)<indexterm><primary>-monly-N-regs
1780           option (iX86 only)</primary></indexterm> GHC tries to
1781           &ldquo;steal&rdquo; four registers from GCC, for performance
1782           reasons; it almost always works.  However, when GCC is
1783           compiling some modules with four stolen registers, it will
1784           crash, probably saying:
1785
1786 <screen>
1787 Foo.hc:533: fixed or forbidden register was spilled.
1788 This may be due to a compiler bug or to impossible asm
1789 statements or clauses.
1790 </screen>
1791
1792           Just give some registers back with
1793           <option>-monly-N-regs</option>.  Try `3' first, then `2'.
1794           If `2' doesn't work, please report the bug to us.</para>
1795         </listitem>
1796       </varlistentry>
1797     </variablelist>
1798
1799   </sect1>
1800
1801 &runtime;
1802
1803 <sect1 id="ext-core">
1804   <title>Generating and compiling External Core Files</title>
1805
1806   <indexterm><primary>intermediate code generation</primary></indexterm>
1807
1808   <para>GHC can dump its optimized intermediate code (said to be in &ldquo;Core&rdquo; format) 
1809   to a file as a side-effect of compilation. Non-GHC back-end tools can read and process Core files; these files have the suffix
1810   <filename>.hcr</filename>. The Core format is described in <ulink url="http://www.haskell.org/ghc/docs/papers/core.ps.gz">
1811   <citetitle>An External Representation for the GHC Core Language</citetitle></ulink>, 
1812   and sample tools
1813   for manipulating Core files (in Haskell) are in the GHC source distribution 
1814   directory under <literal>utils/ext-core</literal>.  
1815   Note that the format of <literal>.hcr</literal> 
1816   files is <emphasis>different</emphasis> from the Core output format that GHC generates 
1817   for debugging purposes (<xref linkend="options-debugging"/>), though the two formats appear somewhat similar.</para>
1818
1819   <para>The Core format natively supports notes which you can add to
1820   your source code using the <literal>CORE</literal> pragma (see <xref
1821   linkend="pragmas"/>).</para>
1822
1823     <variablelist>
1824
1825         <varlistentry>
1826           <term>
1827             <option>-fext-core</option>
1828             <indexterm><primary><option>-fext-core</option></primary></indexterm>
1829           </term>
1830           <listitem>
1831             <para>Generate <literal>.hcr</literal> files.</para>
1832           </listitem>
1833         </varlistentry>
1834
1835     </variablelist>
1836
1837 <para>Currently (as of version 6.8.2), GHC does not have the ability to read in External Core files as source. If you would like GHC to have this ability, please <ulink url="http://hackage.haskell.org/trac/ghc/wiki/MailingListsAndIRC">make your wishes known to the GHC Team</ulink>.</para>
1838
1839 </sect1>
1840
1841 &debug;
1842 &flags;
1843
1844 </chapter>
1845
1846 <!-- Emacs stuff:
1847      ;;; Local Variables: ***
1848      ;;; mode: xml ***
1849      ;;; sgml-parent-document: ("users_guide.xml" "book" "chapter") ***
1850      ;;; End: ***
1851  -->