[project @ 2002-02-12 03:52:08 by chak]
[ghc-hetmet.git] / ghc / lib / std / PrelBase.lhs
index fde9554..f883948 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 % -----------------------------------------------------------------------------
-% $Id: PrelBase.lhs,v 1.44 2001/04/03 15:05:52 simonmar Exp $
+% $Id: PrelBase.lhs,v 1.61 2002/02/12 03:52:09 chak Exp $
 %
 % (c) The University of Glasgow, 1992-2000
 %
@@ -191,7 +191,7 @@ class  Monad m  where
     return      :: a -> m a
     fail       :: String -> m a
 
-    m >> k      =  m >>= \_ -> k
+    m >> k      = m >>= \_ -> k
     fail s      = error s
 \end{code}
 
@@ -207,7 +207,7 @@ data [] a = [] | a : [a]  -- do explicitly: deriving (Eq, Ord)
                          -- to avoid weird names like con2tag_[]#
 
 
-instance (Eq a) => Eq [a]  where
+instance (Eq a) => Eq [a] where
     {-# SPECIALISE instance Eq [Char] #-}
     []     == []     = True
     (x:xs) == (y:ys) = x == y && xs == ys
@@ -215,7 +215,6 @@ instance (Eq a) => Eq [a]  where
 
 instance (Ord a) => Ord [a] where
     {-# SPECIALISE instance Ord [Char] #-}
-
     compare []     []     = EQ
     compare []     (_:_)  = LT
     compare (_:_)  []     = GT
@@ -244,25 +243,26 @@ The rest of the prelude list functions are in PrelList.
 foldr            :: (a -> b -> b) -> b -> [a] -> b
 -- foldr _ z []     =  z
 -- foldr f z (x:xs) =  f x (foldr f z xs)
-{-# INLINE foldr #-}
+{-# INLINE [0] foldr #-}
+-- Inline only in the final stage, after the foldr/cons rule has had a chance
 foldr k z xs = go xs
             where
               go []     = z
               go (y:ys) = y `k` go ys
 
 build  :: forall a. (forall b. (a -> b -> b) -> b -> b) -> [a]
-{-# INLINE 2 build #-}
+{-# INLINE [1] build #-}
        -- The INLINE is important, even though build is tiny,
        -- because it prevents [] getting inlined in the version that
        -- appears in the interface file.  If [] *is* inlined, it
        -- won't match with [] appearing in rules in an importing module.
        --
-       -- The "2" says to inline in phase 2
+       -- The "1" says to inline in phase 1
 
 build g = g (:) []
 
 augment :: forall a. (forall b. (a->b->b) -> b -> b) -> [a] -> [a]
-{-# INLINE 2 augment #-}
+{-# INLINE [1] augment #-}
 augment g xs = g (:) xs
 
 {-# RULES
@@ -272,11 +272,21 @@ augment g xs = g (:) xs
 "foldr/augment" forall k z xs (g::forall b. (a->b->b) -> b -> b) . 
                foldr k z (augment g xs) = g k (foldr k z xs)
 
-"foldr/id"     foldr (:) [] = \x->x
-"foldr/app"            forall xs ys. foldr (:) ys xs = append xs ys
+"foldr/id"                       foldr (:) [] = \x->x
+"foldr/app"            [1] forall xs ys. foldr (:) ys xs = xs ++ ys
+       -- Only activate this from phase 1, because that's
+       -- when we disable the rule that expands (++) into foldr
+
+-- The foldr/cons rule looks nice, but it can give disastrously
+-- bloated code when commpiling
+--     array (a,b) [(1,2), (2,2), (3,2), ...very long list... ]
+-- i.e. when there are very very long literal lists
+-- So I've disabled it for now. We could have special cases
+-- for short lists, I suppose.
+-- "foldr/cons"        forall k z x xs. foldr k z (x:xs) = k x (foldr k z xs)
 
-"foldr/cons"   forall k z x xs. foldr k z (x:xs) = k x (foldr k z xs)
-"foldr/nil"    forall k z.      foldr k z []     = z 
+"foldr/single" forall k z x. foldr k z [x] = k x z
+"foldr/nil"    forall k z.   foldr k z []  = z 
 
 "augment/build" forall (g::forall b. (a->b->b) -> b -> b)
                       (h::forall b. (a->b->b) -> b -> b) .
@@ -296,21 +306,37 @@ augment g xs = g (:) xs
 
 \begin{code}
 map :: (a -> b) -> [a] -> [b]
-map = mapList
+map _ []     = []
+map f (x:xs) = f x : map f xs
 
 -- Note eta expanded
 mapFB ::  (elt -> lst -> lst) -> (a -> elt) -> a -> lst -> lst
+{-# INLINE [0] mapFB #-}
 mapFB c f x ys = c (f x) ys
 
-mapList :: (a -> b) -> [a] -> [b]
-mapList _ []     = []
-mapList f (x:xs) = f x : mapList f xs
+-- The rules for map work like this.
+-- 
+-- Up to (but not including) phase 1, we use the "map" rule to
+-- rewrite all saturated applications of map with its build/fold 
+-- form, hoping for fusion to happen.
+-- In phase 1 and 0, we switch off that rule, inline build, and
+-- switch on the "mapList" rule, which rewrites the foldr/mapFB
+-- thing back into plain map.  
+--
+-- It's important that these two rules aren't both active at once 
+-- (along with build's unfolding) else we'd get an infinite loop 
+-- in the rules.  Hence the activation control below.
+--
+-- The "mapFB" rule optimises compositions of map.
+--
+-- This same pattern is followed by many other functions: 
+-- e.g. append, filter, iterate, repeat, etc.
 
 {-# RULES
-"map"      forall f xs.        map f xs                = build (\c n -> foldr (mapFB c f) n xs)
+"map"      [~1] forall f xs.   map f xs                = build (\c n -> foldr (mapFB c f) n xs)
+"mapList"   [1]  forall f.     foldr (mapFB (:) f) []  = map f
 "mapFB"            forall c f g.       mapFB (mapFB c f) g     = mapFB c (f.g) 
-"mapList"   forall f.          foldr (mapFB (:) f) []  = mapList f
- #-}
+  #-}
 \end{code}
 
 
@@ -319,15 +345,13 @@ mapList f (x:xs) = f x : mapList f xs
 ----------------------------------------------
 \begin{code}
 (++) :: [a] -> [a] -> [a]
-(++) = append
+(++) []     ys = ys
+(++) (x:xs) ys = x : xs ++ ys
 
 {-# RULES
-  "++" forall xs ys. (++) xs ys = augment (\c n -> foldr c n xs) ys
- #-}
+"++"   [~1] forall xs ys. xs ++ ys = augment (\c n -> foldr c n xs) ys
+  #-}
 
-append :: [a] -> [a] -> [a]
-append []     ys = ys
-append (x:xs) ys = x : append xs ys
 \end{code}
 
 
@@ -372,7 +396,7 @@ need ().  (We could arrange suck in () only if -fglasgow-exts, but putting
 it here seems more direct.)
 
 \begin{code}
-data  ()  =  ()
+data () = ()
 
 instance Eq () where
     () == () = True
@@ -417,33 +441,47 @@ data Char = C# Char#
 -- '>' uses compare, and therefore takes two primops instead of one.
 
 instance Eq Char where
-  (C# c1) == (C# c2) = c1 `eqChar#` c2
-  (C# c1) /= (C# c2) = c1 `neChar#` c2
+    (C# c1) == (C# c2) = c1 `eqChar#` c2
+    (C# c1) /= (C# c2) = c1 `neChar#` c2
 
 instance Ord Char where
-  (C# c1) >  (C# c2) = c1 `gtChar#` c2
-  (C# c1) >= (C# c2) = c1 `geChar#` c2
-  (C# c1) <= (C# c2) = c1 `leChar#` c2
-  (C# c1) <  (C# c2) = c1 `ltChar#` c2
+    (C# c1) >  (C# c2) = c1 `gtChar#` c2
+    (C# c1) >= (C# c2) = c1 `geChar#` c2
+    (C# c1) <= (C# c2) = c1 `leChar#` c2
+    (C# c1) <  (C# c2) = c1 `ltChar#` c2
+
+{-# RULES
+"x# `eqChar#` x#" forall x#. x# `eqChar#` x# = True
+"x# `neChar#` x#" forall x#. x# `neChar#` x# = False
+"x# `gtChar#` x#" forall x#. x# `gtChar#` x# = False
+"x# `geChar#` x#" forall x#. x# `geChar#` x# = True
+"x# `leChar#` x#" forall x#. x# `leChar#` x# = True
+"x# `ltChar#` x#" forall x#. x# `ltChar#` x# = False
+  #-}
 
 chr :: Int -> Char
-chr (I# i) | i >=# 0# && i <=# 0x10FFFF# = C# (chr# i)
-           | otherwise                   = error "Prelude.chr: bad argument"
+chr (I# i#) | int2Word# i# `leWord#` int2Word# 0x10FFFF# = C# (chr# i#)
+            | otherwise                                  = error "Prelude.chr: bad argument"
 
 unsafeChr :: Int -> Char
-unsafeChr (I# i) =  C# (chr# i)
+unsafeChr (I# i#) = C# (chr# i#)
 
 ord :: Char -> Int
-ord (C# c) =  I# (ord# c)
+ord (C# c#) = I# (ord# c#)
 \end{code}
 
 String equality is used when desugaring pattern-matches against strings.
 
 \begin{code}
 eqString :: String -> String -> Bool
-eqString = (==)
+eqString []       []      = True
+eqString (c1:cs1) (c2:cs2) = c1 == c2 && cs1 `eqString` cs2
+eqString cs1      cs2     = False
+
+{-# RULES "eqString" (==) = eqString #-}
 \end{code}
 
+
 %*********************************************************
 %*                                                     *
 \subsection{Type @Int@}
@@ -457,10 +495,15 @@ zeroInt, oneInt, twoInt, maxInt, minInt :: Int
 zeroInt = I# 0#
 oneInt  = I# 1#
 twoInt  = I# 2#
-#if WORD_SIZE_IN_BYTES == 4
+
+{- Seems clumsy. Should perhaps put minInt and MaxInt directly into MachDeps.h -}
+#if WORD_SIZE_IN_BITS == 31
+minInt  = I# (-0x40000000#)
+maxInt  = I# 0x3FFFFFFF#
+#elif WORD_SIZE_IN_BITS == 32
 minInt  = I# (-0x80000000#)
 maxInt  = I# 0x7FFFFFFF#
-#else
+#else 
 minInt  = I# (-0x8000000000000000#)
 maxInt  = I# 0x7FFFFFFFFFFFFFFF#
 #endif
@@ -471,20 +514,19 @@ instance Eq Int where
 
 instance Ord Int where
     compare = compareInt
-
-    (<)  = ltInt
-    (<=) = leInt
-    (>=) = geInt
-    (>)  = gtInt
+    (<)     = ltInt
+    (<=)    = leInt
+    (>=)    = geInt
+    (>)     = gtInt
 
 compareInt :: Int -> Int -> Ordering
-(I# x) `compareInt` (I# y) = compareInt# x y
+(I# x#) `compareInt` (I# y#) = compareInt# x# y#
 
 compareInt# :: Int# -> Int# -> Ordering
 compareInt# x# y#
- | x# <#  y# = LT
- | x# ==# y# = EQ
- | otherwise = GT
+    | x# <#  y# = LT
+    | x# ==# y# = EQ
+    | otherwise = GT
 \end{code}
 
 
@@ -557,8 +599,8 @@ instance CReturnable () -- Why, exactly?
 
 \begin{code}
 data Unit = Unit
-data a :+: b = Inl a | Inr b
-data a :*: b = a :*: b
+data (:+:) a b = Inl a | Inr b
+data (:*:) a b = a :*: b
 \end{code}
 
 
@@ -608,6 +650,17 @@ plusInt, minusInt, timesInt, quotInt, remInt, divInt, modInt, gcdInt :: Int -> I
 (I# x) `divInt`   (I# y) = I# (x `divInt#`  y)
 (I# x) `modInt`   (I# y) = I# (x `modInt#`  y)
 
+{-# RULES
+"x# +# 0#" forall x#. x# +# 0# = x#
+"0# +# x#" forall x#. 0# +# x# = x#
+"x# -# 0#" forall x#. x# -# 0# = x#
+"x# -# x#" forall x#. x# -# x# = 0#
+"x# *# 0#" forall x#. x# *# 0# = 0#
+"0# *# x#" forall x#. 0# *# x# = 0#
+"x# *# 1#" forall x#. x# *# 1# = x#
+"1# *# x#" forall x#. 1# *# x# = x#
+  #-}
+
 gcdInt (I# a) (I# b) = g a b
    where g 0# 0# = error "PrelBase.gcdInt: gcd 0 0 is undefined"
          g 0# _  = I# absB
@@ -630,17 +683,53 @@ gtInt, geInt, eqInt, neInt, ltInt, leInt :: Int -> Int -> Bool
 (I# x) `ltInt` (I# y) = x <#  y
 (I# x) `leInt` (I# y) = x <=# y
 
-#if WORD_SIZE_IN_BYTES == 4
 {-# RULES
-"intToInt32#" forall x#. intToInt32# x# = x#
-"wordToWord32#" forall x#. wordToWord32# x# = x#
-     #-}
+"x# ># x#"  forall x#. x# >#  x# = False
+"x# >=# x#" forall x#. x# >=# x# = True
+"x# ==# x#" forall x#. x# ==# x# = True
+"x# /=# x#" forall x#. x# /=# x# = False
+"x# <# x#"  forall x#. x# <#  x# = False
+"x# <=# x#" forall x#. x# <=# x# = True
+  #-}
+
+-- Wrappers for the shift operations.  The uncheckedShift# family are
+-- undefined when the amount being shifted by is greater than the size
+-- in bits of Int#, so these wrappers perform a check and return
+-- either zero or -1 appropriately.
+--
+-- Note that these wrappers still produce undefined results when the
+-- second argument (the shift amount) is negative.
+
+shiftL#, shiftRL# :: Word# -> Int# -> Word#
+
+a `shiftL#` b   | b >=# WORD_SIZE_IN_BITS# = int2Word# 0#
+               | otherwise                = a `uncheckedShiftL#` b
+
+a `shiftRL#` b  | b >=# WORD_SIZE_IN_BITS# = int2Word# 0#
+               | otherwise                = a `uncheckedShiftRL#` b
+
+iShiftL#, iShiftRA#, iShiftRL# :: Int# -> Int# -> Int#
+
+a `iShiftL#` b  | b >=# WORD_SIZE_IN_BITS# = 0#
+               | otherwise                = a `uncheckedIShiftL#` b
+
+a `iShiftRA#` b | b >=# WORD_SIZE_IN_BITS# = if a <# 0# then (-1#) else 0#
+               | otherwise                = a `uncheckedIShiftRA#` b
+
+a `iShiftRL#` b | b >=# WORD_SIZE_IN_BITS# = 0#
+               | otherwise                = a `uncheckedIShiftRL#` b
+
+#if WORD_SIZE_IN_BITS == 32
+{-# RULES
+"narrow32Int#"  forall x#. narrow32Int#   x# = x#
+"narrow32Word#" forall x#. narrow32Word#   x# = x#
+   #-}
 #endif
 
 {-# RULES
 "int2Word2Int"  forall x#. int2Word# (word2Int# x#) = x#
 "word2Int2Word" forall x#. word2Int# (int2Word# x#) = x#
-    #-}
+  #-}
 \end{code}
 
 
@@ -655,6 +744,7 @@ unpacking the strings of error messages.
 
 \begin{code}
 unpackCString# :: Addr# -> [Char]
+{-# NOINLINE [1] unpackCString# #-}
 unpackCString# a = unpackCStringList# a
 
 unpackCStringList# :: Addr# -> [Char]
@@ -678,6 +768,9 @@ unpackAppendCString# addr rest
        ch = indexCharOffAddr# addr nh
 
 unpackFoldrCString# :: Addr# -> (Char  -> a -> a) -> a -> a 
+{-# NOINLINE [0] unpackFoldrCString# #-}
+-- Don't inline till right at the end;
+-- usually the unpack-list rule turns it into unpackCStringList
 unpackFoldrCString# addr f z 
   = unpack 0#
   where
@@ -695,18 +788,18 @@ unpackCStringUtf8# addr
       | ch `eqChar#` '\0'#   = []
       | ch `leChar#` '\x7F'# = C# ch : unpack (nh +# 1#)
       | ch `leChar#` '\xDF'# =
-          C# (chr# ((ord# ch                                  -# 0xC0#) `iShiftL#`  6# +#
+          C# (chr# ((ord# ch                                  -# 0xC0#) `uncheckedIShiftL#`  6# +#
                     (ord# (indexCharOffAddr# addr (nh +# 1#)) -# 0x80#))) :
           unpack (nh +# 2#)
       | ch `leChar#` '\xEF'# =
-          C# (chr# ((ord# ch                                  -# 0xE0#) `iShiftL#` 12# +#
-                    (ord# (indexCharOffAddr# addr (nh +# 1#)) -# 0x80#) `iShiftL#`  6# +#
+          C# (chr# ((ord# ch                                  -# 0xE0#) `uncheckedIShiftL#` 12# +#
+                    (ord# (indexCharOffAddr# addr (nh +# 1#)) -# 0x80#) `uncheckedIShiftL#`  6# +#
                     (ord# (indexCharOffAddr# addr (nh +# 2#)) -# 0x80#))) :
           unpack (nh +# 3#)
       | otherwise            =
-          C# (chr# ((ord# ch                                  -# 0xF0#) `iShiftL#` 18# +#
-                    (ord# (indexCharOffAddr# addr (nh +# 1#)) -# 0x80#) `iShiftL#` 12# +#
-                    (ord# (indexCharOffAddr# addr (nh +# 2#)) -# 0x80#) `iShiftL#`  6# +#
+          C# (chr# ((ord# ch                                  -# 0xF0#) `uncheckedIShiftL#` 18# +#
+                    (ord# (indexCharOffAddr# addr (nh +# 1#)) -# 0x80#) `uncheckedIShiftL#` 12# +#
+                    (ord# (indexCharOffAddr# addr (nh +# 2#)) -# 0x80#) `uncheckedIShiftL#`  6# +#
                     (ord# (indexCharOffAddr# addr (nh +# 3#)) -# 0x80#))) :
           unpack (nh +# 4#)
       where
@@ -723,9 +816,9 @@ unpackNBytes#  addr len# = unpack [] (len# -# 1#)
            ch -> unpack (C# ch : acc) (i# -# 1#)
 
 {-# RULES
-"unpack"        forall a   . unpackCString# a             = build (unpackFoldrCString# a)
-"unpack-list"    forall a   . unpackFoldrCString# a (:) [] = unpackCStringList# a
-"unpack-append"  forall a n . unpackFoldrCString# a (:) n  = unpackAppendCString# a n
+"unpack"       [~1] forall a   . unpackCString# a                 = build (unpackFoldrCString# a)
+"unpack-list"  [1]  forall a   . unpackFoldrCString# a (:) [] = unpackCStringList# a
+"unpack-append"     forall a n . unpackFoldrCString# a (:) n  = unpackAppendCString# a n
 
 -- There's a built-in rule (in PrelRules.lhs) for
 --     unpackFoldr "foo" c (unpackFoldr "baz" c n)  =  unpackFoldr "foobaz" c n