GHC/Int.hs

   1 {-# OPTIONS_GHC -fno-implicit-prelude #-}
   2 -----------------------------------------------------------------------------
   3 -- |
   4 -- Module      :  GHC.Int
   5 -- Copyright   :  (c) The University of Glasgow 1997-2002
   6 -- License     :  see libraries/base/LICENSE
   7 --
   8 -- Maintainer  :  cvs-ghc@haskell.org
   9 -- Stability   :  internal
  10 -- Portability :  non-portable (GHC Extensions)
  11 --
  12 -- The sized integral datatypes, 'Int8', 'Int16', 'Int32', and 'Int64'.
  13 --
  14 -----------------------------------------------------------------------------
  15
  16 #include "MachDeps.h"
  17
  18 -- #hide
  19 module GHC.Int (
  20     Int8(..), Int16(..), Int32(..), Int64(..))
  21     where
  22
  23 import Data.Bits
  24
  25 import {-# SOURCE #-} GHC.Err
  26 import GHC.Base
  27 import GHC.Enum
  28 import GHC.Num
  29 import GHC.Real
  30 import GHC.Read
  31 import GHC.Arr
  32 import GHC.Word
  33 import GHC.Show
  34
  35 ------------------------------------------------------------------------
  36 -- type Int8
  37 ------------------------------------------------------------------------
  38
  39 -- Int8 is represented in the same way as Int. Operations may assume
  40 -- and must ensure that it holds only values from its logical range.
  41
  42 data Int8 = I8# Int# deriving (Eq, Ord)
  43 -- ^ 8-bit signed integer type
  44
  45 instance Show Int8 where
  46     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
  47
  48 instance Num Int8 where
  49     (I8# x#) + (I8# y#)    = I8# (narrow8Int# (x# +# y#))
  50     (I8# x#) - (I8# y#)    = I8# (narrow8Int# (x# -# y#))
  51     (I8# x#) * (I8# y#)    = I8# (narrow8Int# (x# *# y#))
  52     negate (I8# x#)        = I8# (narrow8Int# (negateInt# x#))
  53     abs x | x >= 0         = x
  54           | otherwise      = negate x
  55     signum x | x > 0       = 1
  56     signum 0               = 0
  57     signum _               = -1
  58     fromInteger (S# i#)    = I8# (narrow8Int# i#)
  59     fromInteger (J# s# d#) = I8# (narrow8Int# (integer2Int# s# d#))
  60
  61 instance Real Int8 where
  62     toRational x = toInteger x % 1
  63
  64 instance Enum Int8 where
  65     succ x
  66         | x /= maxBound = x + 1
  67         | otherwise     = succError "Int8"
  68     pred x
  69         | x /= minBound = x - 1
  70         | otherwise     = predError "Int8"
  71     toEnum i@(I# i#)
  72         | i >= fromIntegral (minBound::Int8) && i <= fromIntegral (maxBound::Int8)
  73                         = I8# i#
  74         | otherwise     = toEnumError "Int8" i (minBound::Int8, maxBound::Int8)
  75     fromEnum (I8# x#)   = I# x#
  76     enumFrom            = boundedEnumFrom
  77     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
  78
  79 instance Integral Int8 where
  80     quot    x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  81         | y /= 0                  = I8# (narrow8Int# (x# `quotInt#` y#))
  82         | otherwise               = divZeroError
  83     rem     x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  84         | y /= 0                  = I8# (narrow8Int# (x# `remInt#` y#))
  85         | otherwise               = divZeroError
  86     div     x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  87         | y /= 0                  = I8# (narrow8Int# (x# `divInt#` y#))
  88         | otherwise               = divZeroError
  89     mod     x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  90         | y /= 0                  = I8# (narrow8Int# (x# `modInt#` y#))
  91         | otherwise               = divZeroError
  92     quotRem x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  93         | y /= 0                  = (I8# (narrow8Int# (x# `quotInt#` y#)),
  94                                     I8# (narrow8Int# (x# `remInt#` y#)))
  95         | otherwise               = divZeroError
  96     divMod  x@(I8# x#) y@(I8# y#)
  97         | y /= 0                  = (I8# (narrow8Int# (x# `divInt#` y#)),
  98                                     I8# (narrow8Int# (x# `modInt#` y#)))
  99         | otherwise               = divZeroError
 100     toInteger (I8# x#)            = S# x#
 101
 102 instance Bounded Int8 where
 103     minBound = -0x80
 104     maxBound =  0x7F
 105
 106 instance Ix Int8 where
 107     range (m,n)              = [m..n]
 108     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral (i - m)
 109     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n
 110     unsafeRangeSize b@(_l,h) = unsafeIndex b h + 1
 111
 112 instance Read Int8 where
 113     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 114
 115 instance Bits Int8 where
 116     (I8# x#) .&.   (I8# y#)   = I8# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 117     (I8# x#) .|.   (I8# y#)   = I8# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 118     (I8# x#) `xor` (I8# y#)   = I8# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 119     complement (I8# x#)       = I8# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 120     (I8# x#) `shift` (I# i#)
 121         | i# >=# 0#           = I8# (narrow8Int# (x# `iShiftL#` i#))
 122         | otherwise           = I8# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 123     (I8# x#) `rotate` (I# i#)
 124         | i'# ==# 0#
 125         = I8# x#
 126         | otherwise
 127         = I8# (narrow8Int# (word2Int# ((x'# `shiftL#` i'#) `or#`
 128                                        (x'# `shiftRL#` (8# -# i'#)))))
 129         where
 130         x'# = narrow8Word# (int2Word# x#)
 131         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 7#)
 132     bitSize  _                = 8
 133     isSigned _                = True
 134
 135 {-# RULES
 136 "fromIntegral/Int8->Int8" fromIntegral = id :: Int8 -> Int8
 137 "fromIntegral/a->Int8"    fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I8# (narrow8Int# x#)
 138 "fromIntegral/Int8->a"    fromIntegral = \(I8# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 139   #-}
 140
 141 ------------------------------------------------------------------------
 142 -- type Int16
 143 ------------------------------------------------------------------------
 144
 145 -- Int16 is represented in the same way as Int. Operations may assume
 146 -- and must ensure that it holds only values from its logical range.
 147
 148 data Int16 = I16# Int# deriving (Eq, Ord)
 149 -- ^ 16-bit signed integer type
 150
 151 instance Show Int16 where
 152     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 153
 154 instance Num Int16 where
 155     (I16# x#) + (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# +# y#))
 156     (I16# x#) - (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# -# y#))
 157     (I16# x#) * (I16# y#)  = I16# (narrow16Int# (x# *# y#))
 158     negate (I16# x#)       = I16# (narrow16Int# (negateInt# x#))
 159     abs x | x >= 0         = x
 160           | otherwise      = negate x
 161     signum x | x > 0       = 1
 162     signum 0               = 0
 163     signum _               = -1
 164     fromInteger (S# i#)    = I16# (narrow16Int# i#)
 165     fromInteger (J# s# d#) = I16# (narrow16Int# (integer2Int# s# d#))
 166
 167 instance Real Int16 where
 168     toRational x = toInteger x % 1
 169
 170 instance Enum Int16 where
 171     succ x
 172         | x /= maxBound = x + 1
 173         | otherwise     = succError "Int16"
 174     pred x
 175         | x /= minBound = x - 1
 176         | otherwise     = predError "Int16"
 177     toEnum i@(I# i#)
 178         | i >= fromIntegral (minBound::Int16) && i <= fromIntegral (maxBound::Int16)
 179                         = I16# i#
 180         | otherwise     = toEnumError "Int16" i (minBound::Int16, maxBound::Int16)
 181     fromEnum (I16# x#)  = I# x#
 182     enumFrom            = boundedEnumFrom
 183     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 184
 185 instance Integral Int16 where
 186     quot    x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 187         | y /= 0                  = I16# (narrow16Int# (x# `quotInt#` y#))
 188         | otherwise               = divZeroError
 189     rem     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 190         | y /= 0                  = I16# (narrow16Int# (x# `remInt#` y#))
 191         | otherwise               = divZeroError
 192     div     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 193         | y /= 0                  = I16# (narrow16Int# (x# `divInt#` y#))
 194         | otherwise               = divZeroError
 195     mod     x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 196         | y /= 0                  = I16# (narrow16Int# (x# `modInt#` y#))
 197         | otherwise               = divZeroError
 198     quotRem x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 199         | y /= 0                  = (I16# (narrow16Int# (x# `quotInt#` y#)),
 200                                     I16# (narrow16Int# (x# `remInt#` y#)))
 201         | otherwise               = divZeroError
 202     divMod  x@(I16# x#) y@(I16# y#)
 203         | y /= 0                  = (I16# (narrow16Int# (x# `divInt#` y#)),
 204                                     I16# (narrow16Int# (x# `modInt#` y#)))
 205         | otherwise               = divZeroError
 206     toInteger (I16# x#)           = S# x#
 207
 208 instance Bounded Int16 where
 209     minBound = -0x8000
 210     maxBound =  0x7FFF
 211
 212 instance Ix Int16 where
 213     range (m,n)              = [m..n]
 214     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral (i - m)
 215     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n
 216     unsafeRangeSize b@(_l,h) = unsafeIndex b h + 1
 217
 218 instance Read Int16 where
 219     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 220
 221 instance Bits Int16 where
 222     (I16# x#) .&.   (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 223     (I16# x#) .|.   (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 224     (I16# x#) `xor` (I16# y#)  = I16# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 225     complement (I16# x#)       = I16# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 226     (I16# x#) `shift` (I# i#)
 227         | i# >=# 0#            = I16# (narrow16Int# (x# `iShiftL#` i#))
 228         | otherwise            = I16# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 229     (I16# x#) `rotate` (I# i#)
 230         | i'# ==# 0#
 231         = I16# x#
 232         | otherwise
 233         = I16# (narrow16Int# (word2Int# ((x'# `shiftL#` i'#) `or#`
 234                                          (x'# `shiftRL#` (16# -# i'#)))))
 235         where
 236         x'# = narrow16Word# (int2Word# x#)
 237         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 15#)
 238     bitSize  _                 = 16
 239     isSigned _                 = True
 240
 241 {-# RULES
 242 "fromIntegral/Word8->Int16"  fromIntegral = \(W8# x#) -> I16# (word2Int# x#)
 243 "fromIntegral/Int8->Int16"   fromIntegral = \(I8# x#) -> I16# x#
 244 "fromIntegral/Int16->Int16"  fromIntegral = id :: Int16 -> Int16
 245 "fromIntegral/a->Int16"      fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I16# (narrow16Int# x#)
 246 "fromIntegral/Int16->a"      fromIntegral = \(I16# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 247   #-}
 248
 249 ------------------------------------------------------------------------
 250 -- type Int32
 251 ------------------------------------------------------------------------
 252
 253 #if WORD_SIZE_IN_BITS < 32
 254
 255 data Int32 = I32# Int32#
 256 -- ^ 32-bit signed integer type
 257
 258 instance Eq Int32 where
 259     (I32# x#) == (I32# y#) = x# `eqInt32#` y#
 260     (I32# x#) /= (I32# y#) = x# `neInt32#` y#
 261
 262 instance Ord Int32 where
 263     (I32# x#) <  (I32# y#) = x# `ltInt32#` y#
 264     (I32# x#) <= (I32# y#) = x# `leInt32#` y#
 265     (I32# x#) >  (I32# y#) = x# `gtInt32#` y#
 266     (I32# x#) >= (I32# y#) = x# `geInt32#` y#
 267
 268 instance Show Int32 where
 269     showsPrec p x = showsPrec p (toInteger x)
 270
 271 instance Num Int32 where
 272     (I32# x#) + (I32# y#)  = I32# (x# `plusInt32#`  y#)
 273     (I32# x#) - (I32# y#)  = I32# (x# `minusInt32#` y#)
 274     (I32# x#) * (I32# y#)  = I32# (x# `timesInt32#` y#)
 275     negate (I32# x#)       = I32# (negateInt32# x#)
 276     abs x | x >= 0         = x
 277           | otherwise      = negate x
 278     signum x | x > 0       = 1
 279     signum 0               = 0
 280     signum _               = -1
 281     fromInteger (S# i#)    = I32# (intToInt32# i#)
 282     fromInteger (J# s# d#) = I32# (integerToInt32# s# d#)
 283
 284 instance Enum Int32 where
 285     succ x
 286         | x /= maxBound = x + 1
 287         | otherwise     = succError "Int32"
 288     pred x
 289         | x /= minBound = x - 1
 290         | otherwise     = predError "Int32"
 291     toEnum (I# i#)      = I32# (intToInt32# i#)
 292     fromEnum x@(I32# x#)
 293         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 294                         = I# (int32ToInt# x#)
 295         | otherwise     = fromEnumError "Int32" x
 296     enumFrom            = integralEnumFrom
 297     enumFromThen        = integralEnumFromThen
 298     enumFromTo          = integralEnumFromTo
 299     enumFromThenTo      = integralEnumFromThenTo
 300
 301 instance Integral Int32 where
 302     quot    x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 303         | y /= 0                  = I32# (x# `quotInt32#` y#)
 304         | otherwise               = divZeroError
 305     rem     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 306         | y /= 0                  = I32# (x# `remInt32#` y#)
 307         | otherwise               = divZeroError
 308     div     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 309         | y /= 0                  = I32# (x# `divInt32#` y#)
 310         | otherwise               = divZeroError
 311     mod     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 312         | y /= 0                  = I32# (x# `modInt32#` y#)
 313         | otherwise               = divZeroError
 314     quotRem x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 315         | y /= 0                  = (I32# (x# `quotInt32#` y#), I32# (x# `remInt32#` y#))
 316         | otherwise               = divZeroError
 317     divMod  x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 318         | y /= 0                  = (I32# (x# `divInt32#` y#), I32# (x# `modInt32#` y#))
 319         | otherwise               = divZeroError
 320     toInteger x@(I32# x#)
 321         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 322                                   = S# (int32ToInt# x#)
 323         | otherwise               = case int32ToInteger# x# of (# s, d #) -> J# s d
 324
 325 divInt32#, modInt32# :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 326 x# `divInt32#` y#
 327     | (x# `gtInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `ltInt32#` intToInt32# 0#)
 328         = ((x# `minusInt32#` y#) `minusInt32#` intToInt32# 1#) `quotInt32#` y#
 329     | (x# `ltInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `gtInt32#` intToInt32# 0#)
 330         = ((x# `minusInt32#` y#) `plusInt32#` intToInt32# 1#) `quotInt32#` y#
 331     | otherwise                = x# `quotInt32#` y#
 332 x# `modInt32#` y#
 333     | (x# `gtInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `ltInt32#` intToInt32# 0#) ||
 334       (x# `ltInt32#` intToInt32# 0#) && (y# `gtInt32#` intToInt32# 0#)
 335         = if r# `neInt32#` intToInt32# 0# then r# `plusInt32#` y# else intToInt32# 0#
 336     | otherwise = r#
 337     where
 338     r# = x# `remInt32#` y#
 339
 340 instance Read Int32 where
 341     readsPrec p s = [(fromInteger x, r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 342
 343 instance Bits Int32 where
 344     (I32# x#) .&.   (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `and32#` int32ToWord32# y#))
 345     (I32# x#) .|.   (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `or32#`  int32ToWord32# y#))
 346     (I32# x#) `xor` (I32# y#)  = I32# (word32ToInt32# (int32ToWord32# x# `xor32#` int32ToWord32# y#))
 347     complement (I32# x#)       = I32# (word32ToInt32# (not32# (int32ToWord32# x#)))
 348     (I32# x#) `shift` (I# i#)
 349         | i# >=# 0#            = I32# (x# `iShiftL32#` i#)
 350         | otherwise            = I32# (x# `iShiftRA32#` negateInt# i#)
 351     (I32# x#) `rotate` (I# i#)
 352         | i'# ==# 0#
 353         = I32# x#
 354         | otherwise
 355         = I32# (word32ToInt32# ((x'# `shiftL32#` i'#) `or32#`
 356                                 (x'# `shiftRL32#` (32# -# i'#))))
 357         where
 358         x'# = int32ToWord32# x#
 359         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 31#)
 360     bitSize  _                 = 32
 361     isSigned _                 = True
 362
 363 foreign import "stg_eqInt32"       unsafe eqInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 364 foreign import "stg_neInt32"       unsafe neInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 365 foreign import "stg_ltInt32"       unsafe ltInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 366 foreign import "stg_leInt32"       unsafe leInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 367 foreign import "stg_gtInt32"       unsafe gtInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 368 foreign import "stg_geInt32"       unsafe geInt32#       :: Int32# -> Int32# -> Bool
 369 foreign import "stg_plusInt32"     unsafe plusInt32#     :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 370 foreign import "stg_minusInt32"    unsafe minusInt32#    :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 371 foreign import "stg_timesInt32"    unsafe timesInt32#    :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 372 foreign import "stg_negateInt32"   unsafe negateInt32#   :: Int32# -> Int32#
 373 foreign import "stg_quotInt32"     unsafe quotInt32#     :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 374 foreign import "stg_remInt32"      unsafe remInt32#      :: Int32# -> Int32# -> Int32#
 375 foreign import "stg_intToInt32"    unsafe intToInt32#    :: Int# -> Int32#
 376 foreign import "stg_int32ToInt"    unsafe int32ToInt#    :: Int32# -> Int#
 377 foreign import "stg_wordToWord32"  unsafe wordToWord32#  :: Word# -> Word32#
 378 foreign import "stg_int32ToWord32" unsafe int32ToWord32# :: Int32# -> Word32#
 379 foreign import "stg_word32ToInt32" unsafe word32ToInt32# :: Word32# -> Int32#
 380 foreign import "stg_and32"         unsafe and32#         :: Word32# -> Word32# -> Word32#
 381 foreign import "stg_or32"          unsafe or32#          :: Word32# -> Word32# -> Word32#
 382 foreign import "stg_xor32"         unsafe xor32#         :: Word32# -> Word32# -> Word32#
 383 foreign import "stg_not32"         unsafe not32#         :: Word32# -> Word32#
 384 foreign import "stg_iShiftL32"     unsafe iShiftL32#     :: Int32# -> Int# -> Int32#
 385 foreign import "stg_iShiftRA32"    unsafe iShiftRA32#    :: Int32# -> Int# -> Int32#
 386 foreign import "stg_shiftL32"      unsafe shiftL32#      :: Word32# -> Int# -> Word32#
 387 foreign import "stg_shiftRL32"     unsafe shiftRL32#     :: Word32# -> Int# -> Word32#
 388
 389 {-# RULES
 390 "fromIntegral/Int->Int32"    fromIntegral = \(I#   x#) -> I32# (intToInt32# x#)
 391 "fromIntegral/Word->Int32"   fromIntegral = \(W#   x#) -> I32# (word32ToInt32# (wordToWord32# x#))
 392 "fromIntegral/Word32->Int32" fromIntegral = \(W32# x#) -> I32# (word32ToInt32# x#)
 393 "fromIntegral/Int32->Int"    fromIntegral = \(I32# x#) -> I#   (int32ToInt# x#)
 394 "fromIntegral/Int32->Word"   fromIntegral = \(I32# x#) -> W#   (int2Word# (int32ToInt# x#))
 395 "fromIntegral/Int32->Word32" fromIntegral = \(I32# x#) -> W32# (int32ToWord32# x#)
 396 "fromIntegral/Int32->Int32"  fromIntegral = id :: Int32 -> Int32
 397   #-}
 398
 399 #else
 400
 401 -- Int32 is represented in the same way as Int.
 402 #if WORD_SIZE_IN_BITS > 32
 403 -- Operations may assume and must ensure that it holds only values
 404 -- from its logical range.
 405 #endif
 406
 407 data Int32 = I32# Int# deriving (Eq, Ord)
 408 -- ^ 32-bit signed integer type
 409
 410 instance Show Int32 where
 411     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 412
 413 instance Num Int32 where
 414     (I32# x#) + (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# +# y#))
 415     (I32# x#) - (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# -# y#))
 416     (I32# x#) * (I32# y#)  = I32# (narrow32Int# (x# *# y#))
 417     negate (I32# x#)       = I32# (narrow32Int# (negateInt# x#))
 418     abs x | x >= 0         = x
 419           | otherwise      = negate x
 420     signum x | x > 0       = 1
 421     signum 0               = 0
 422     signum _               = -1
 423     fromInteger (S# i#)    = I32# (narrow32Int# i#)
 424     fromInteger (J# s# d#) = I32# (narrow32Int# (integer2Int# s# d#))
 425
 426 instance Enum Int32 where
 427     succ x
 428         | x /= maxBound = x + 1
 429         | otherwise     = succError "Int32"
 430     pred x
 431         | x /= minBound = x - 1
 432         | otherwise     = predError "Int32"
 433 #if WORD_SIZE_IN_BITS == 32
 434     toEnum (I# i#)      = I32# i#
 435 #else
 436     toEnum i@(I# i#)
 437         | i >= fromIntegral (minBound::Int32) && i <= fromIntegral (maxBound::Int32)
 438                         = I32# i#
 439         | otherwise     = toEnumError "Int32" i (minBound::Int32, maxBound::Int32)
 440 #endif
 441     fromEnum (I32# x#)  = I# x#
 442     enumFrom            = boundedEnumFrom
 443     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 444
 445 instance Integral Int32 where
 446     quot    x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 447         | y /= 0                  = I32# (narrow32Int# (x# `quotInt#` y#))
 448         | otherwise               = divZeroError
 449     rem     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 450         | y /= 0                  = I32# (narrow32Int# (x# `remInt#` y#))
 451         | otherwise               = divZeroError
 452     div     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 453         | y /= 0                  = I32# (narrow32Int# (x# `divInt#` y#))
 454         | otherwise               = divZeroError
 455     mod     x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 456         | y /= 0                  = I32# (narrow32Int# (x# `modInt#` y#))
 457         | otherwise               = divZeroError
 458     quotRem x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 459         | y /= 0                  = (I32# (narrow32Int# (x# `quotInt#` y#)),
 460                                     I32# (narrow32Int# (x# `remInt#` y#)))
 461         | otherwise               = divZeroError
 462     divMod  x@(I32# x#) y@(I32# y#)
 463         | y /= 0                  = (I32# (narrow32Int# (x# `divInt#` y#)),
 464                                     I32# (narrow32Int# (x# `modInt#` y#)))
 465         | otherwise               = divZeroError
 466     toInteger (I32# x#)           = S# x#
 467
 468 instance Read Int32 where
 469     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 470
 471 instance Bits Int32 where
 472     (I32# x#) .&.   (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 473     (I32# x#) .|.   (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 474     (I32# x#) `xor` (I32# y#)  = I32# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 475     complement (I32# x#)       = I32# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 476     (I32# x#) `shift` (I# i#)
 477         | i# >=# 0#            = I32# (narrow32Int# (x# `iShiftL#` i#))
 478         | otherwise            = I32# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 479     (I32# x#) `rotate` (I# i#)
 480         | i'# ==# 0#
 481         = I32# x#
 482         | otherwise
 483         = I32# (narrow32Int# (word2Int# ((x'# `shiftL#` i'#) `or#`
 484                                         (x'# `shiftRL#` (32# -# i'#)))))
 485         where
 486         x'# = narrow32Word# (int2Word# x#)
 487         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 31#)
 488     bitSize  _                 = 32
 489     isSigned _                 = True
 490
 491 {-# RULES
 492 "fromIntegral/Word8->Int32"  fromIntegral = \(W8# x#) -> I32# (word2Int# x#)
 493 "fromIntegral/Word16->Int32" fromIntegral = \(W16# x#) -> I32# (word2Int# x#)
 494 "fromIntegral/Int8->Int32"   fromIntegral = \(I8# x#) -> I32# x#
 495 "fromIntegral/Int16->Int32"  fromIntegral = \(I16# x#) -> I32# x#
 496 "fromIntegral/Int32->Int32"  fromIntegral = id :: Int32 -> Int32
 497 "fromIntegral/a->Int32"      fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I32# (narrow32Int# x#)
 498 "fromIntegral/Int32->a"      fromIntegral = \(I32# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 499   #-}
 500
 501 #endif
 502
 503 instance Real Int32 where
 504     toRational x = toInteger x % 1
 505
 506 instance Bounded Int32 where
 507     minBound = -0x80000000
 508     maxBound =  0x7FFFFFFF
 509
 510 instance Ix Int32 where
 511     range (m,n)              = [m..n]
 512     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral (i - m)
 513     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n
 514     unsafeRangeSize b@(_l,h) = unsafeIndex b h + 1
 515
 516 ------------------------------------------------------------------------
 517 -- type Int64
 518 ------------------------------------------------------------------------
 519
 520 #if WORD_SIZE_IN_BITS < 64
 521
 522 data Int64 = I64# Int64#
 523 -- ^ 64-bit signed integer type
 524
 525 instance Eq Int64 where
 526     (I64# x#) == (I64# y#) = x# `eqInt64#` y#
 527     (I64# x#) /= (I64# y#) = x# `neInt64#` y#
 528
 529 instance Ord Int64 where
 530     (I64# x#) <  (I64# y#) = x# `ltInt64#` y#
 531     (I64# x#) <= (I64# y#) = x# `leInt64#` y#
 532     (I64# x#) >  (I64# y#) = x# `gtInt64#` y#
 533     (I64# x#) >= (I64# y#) = x# `geInt64#` y#
 534
 535 instance Show Int64 where
 536     showsPrec p x = showsPrec p (toInteger x)
 537
 538 instance Num Int64 where
 539     (I64# x#) + (I64# y#)  = I64# (x# `plusInt64#`  y#)
 540     (I64# x#) - (I64# y#)  = I64# (x# `minusInt64#` y#)
 541     (I64# x#) * (I64# y#)  = I64# (x# `timesInt64#` y#)
 542     negate (I64# x#)       = I64# (negateInt64# x#)
 543     abs x | x >= 0         = x
 544           | otherwise      = negate x
 545     signum x | x > 0       = 1
 546     signum 0               = 0
 547     signum _               = -1
 548     fromInteger (S# i#)    = I64# (intToInt64# i#)
 549     fromInteger (J# s# d#) = I64# (integerToInt64# s# d#)
 550
 551 instance Enum Int64 where
 552     succ x
 553         | x /= maxBound = x + 1
 554         | otherwise     = succError "Int64"
 555     pred x
 556         | x /= minBound = x - 1
 557         | otherwise     = predError "Int64"
 558     toEnum (I# i#)      = I64# (intToInt64# i#)
 559     fromEnum x@(I64# x#)
 560         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 561                         = I# (int64ToInt# x#)
 562         | otherwise     = fromEnumError "Int64" x
 563     enumFrom            = integralEnumFrom
 564     enumFromThen        = integralEnumFromThen
 565     enumFromTo          = integralEnumFromTo
 566     enumFromThenTo      = integralEnumFromThenTo
 567
 568 instance Integral Int64 where
 569     quot    x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 570         | y /= 0                  = I64# (x# `quotInt64#` y#)
 571         | otherwise               = divZeroError
 572     rem     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 573         | y /= 0                  = I64# (x# `remInt64#` y#)
 574         | otherwise               = divZeroError
 575     div     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 576         | y /= 0                  = I64# (x# `divInt64#` y#)
 577         | otherwise               = divZeroError
 578     mod     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 579         | y /= 0                  = I64# (x# `modInt64#` y#)
 580         | otherwise               = divZeroError
 581     quotRem x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 582         | y /= 0                  = (I64# (x# `quotInt64#` y#), I64# (x# `remInt64#` y#))
 583         | otherwise               = divZeroError
 584     divMod  x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 585         | y /= 0                  = (I64# (x# `divInt64#` y#), I64# (x# `modInt64#` y#))
 586         | otherwise               = divZeroError
 587     toInteger x@(I64# x#)
 588         | x >= fromIntegral (minBound::Int) && x <= fromIntegral (maxBound::Int)
 589                                   = S# (int64ToInt# x#)
 590         | otherwise               = case int64ToInteger# x# of (# s, d #) -> J# s d
 591
 592
 593 divInt64#, modInt64# :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 594 x# `divInt64#` y#
 595     | (x# `gtInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `ltInt64#` intToInt64# 0#)
 596         = ((x# `minusInt64#` y#) `minusInt64#` intToInt64# 1#) `quotInt64#` y#
 597     | (x# `ltInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `gtInt64#` intToInt64# 0#)
 598         = ((x# `minusInt64#` y#) `plusInt64#` intToInt64# 1#) `quotInt64#` y#
 599     | otherwise                = x# `quotInt64#` y#
 600 x# `modInt64#` y#
 601     | (x# `gtInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `ltInt64#` intToInt64# 0#) ||
 602       (x# `ltInt64#` intToInt64# 0#) && (y# `gtInt64#` intToInt64# 0#)
 603         = if r# `neInt64#` intToInt64# 0# then r# `plusInt64#` y# else intToInt64# 0#
 604     | otherwise = r#
 605     where
 606     r# = x# `remInt64#` y#
 607
 608 instance Read Int64 where
 609     readsPrec p s = [(fromInteger x, r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 610
 611 instance Bits Int64 where
 612     (I64# x#) .&.   (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `and64#` int64ToWord64# y#))
 613     (I64# x#) .|.   (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `or64#`  int64ToWord64# y#))
 614     (I64# x#) `xor` (I64# y#)  = I64# (word64ToInt64# (int64ToWord64# x# `xor64#` int64ToWord64# y#))
 615     complement (I64# x#)       = I64# (word64ToInt64# (not64# (int64ToWord64# x#)))
 616     (I64# x#) `shift` (I# i#)
 617         | i# >=# 0#            = I64# (x# `iShiftL64#` i#)
 618         | otherwise            = I64# (x# `iShiftRA64#` negateInt# i#)
 619     (I64# x#) `rotate` (I# i#)
 620         | i'# ==# 0#
 621         = I64# x#
 622         | otherwise
 623         = I64# (word64ToInt64# ((x'# `uncheckedShiftL64#` i'#) `or64#`
 624                                 (x'# `uncheckedShiftRL64#` (64# -# i'#))))
 625         where
 626         x'# = int64ToWord64# x#
 627         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 63#)
 628     bitSize  _                 = 64
 629     isSigned _                 = True
 630
 631
 632 -- give the 64-bit shift operations the same treatment as the 32-bit
 633 -- ones (see GHC.Base), namely we wrap them in tests to catch the
 634 -- cases when we're shifting more than 64 bits to avoid unspecified
 635 -- behaviour in the C shift operations.
 636
 637 iShiftL64#, iShiftRA64# :: Int64# -> Int# -> Int64#
 638
 639 a `iShiftL64#` b  | b >=# 64# = intToInt64# 0#
 640                   | otherwise = a `uncheckedIShiftL64#` b
 641
 642 a `iShiftRA64#` b | b >=# 64# = if a `ltInt64#` (intToInt64# 0#)
 643                                         then intToInt64# (-1#)
 644                                         else intToInt64# 0#
 645                   | otherwise = a `uncheckedIShiftRA64#` b
 646
 647
 648 foreign import ccall unsafe "stg_eqInt64"       eqInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 649 foreign import ccall unsafe "stg_neInt64"       neInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 650 foreign import ccall unsafe "stg_ltInt64"       ltInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 651 foreign import ccall unsafe "stg_leInt64"       leInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 652 foreign import ccall unsafe "stg_gtInt64"       gtInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 653 foreign import ccall unsafe "stg_geInt64"       geInt64#       :: Int64# -> Int64# -> Bool
 654 foreign import ccall unsafe "stg_plusInt64"     plusInt64#     :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 655 foreign import ccall unsafe "stg_minusInt64"    minusInt64#    :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 656 foreign import ccall unsafe "stg_timesInt64"    timesInt64#    :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 657 foreign import ccall unsafe "stg_negateInt64"   negateInt64#   :: Int64# -> Int64#
 658 foreign import ccall unsafe "stg_quotInt64"     quotInt64#     :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 659 foreign import ccall unsafe "stg_remInt64"      remInt64#      :: Int64# -> Int64# -> Int64#
 660 foreign import ccall unsafe "stg_intToInt64"    intToInt64#    :: Int# -> Int64#
 661 foreign import ccall unsafe "stg_int64ToInt"    int64ToInt#    :: Int64# -> Int#
 662 foreign import ccall unsafe "stg_wordToWord64"  wordToWord64#  :: Word# -> Word64#
 663 foreign import ccall unsafe "stg_int64ToWord64" int64ToWord64# :: Int64# -> Word64#
 664 foreign import ccall unsafe "stg_word64ToInt64" word64ToInt64# :: Word64# -> Int64#
 665 foreign import ccall unsafe "stg_and64"         and64#         :: Word64# -> Word64# -> Word64#
 666 foreign import ccall unsafe "stg_or64"          or64#          :: Word64# -> Word64# -> Word64#
 667 foreign import ccall unsafe "stg_xor64"         xor64#         :: Word64# -> Word64# -> Word64#
 668 foreign import ccall unsafe "stg_not64"         not64#         :: Word64# -> Word64#
 669 foreign import ccall unsafe "stg_uncheckedShiftL64"      uncheckedShiftL64#      :: Word64# -> Int# -> Word64#
 670 foreign import ccall unsafe "stg_uncheckedShiftRL64"     uncheckedShiftRL64#     :: Word64# -> Int# -> Word64#
 671 foreign import ccall unsafe "stg_uncheckedIShiftL64"     uncheckedIShiftL64#     :: Int64# -> Int# -> Int64#
 672 foreign import ccall unsafe "stg_uncheckedIShiftRA64"    uncheckedIShiftRA64#    :: Int64# -> Int# -> Int64#
 673
 674 foreign import ccall unsafe "stg_integerToInt64"  integerToInt64#  :: Int# -> ByteArray# -> Int64#
 675
 676 {-# RULES
 677 "fromIntegral/Int->Int64"    fromIntegral = \(I#   x#) -> I64# (intToInt64# x#)
 678 "fromIntegral/Word->Int64"   fromIntegral = \(W#   x#) -> I64# (word64ToInt64# (wordToWord64# x#))
 679 "fromIntegral/Word64->Int64" fromIntegral = \(W64# x#) -> I64# (word64ToInt64# x#)
 680 "fromIntegral/Int64->Int"    fromIntegral = \(I64# x#) -> I#   (int64ToInt# x#)
 681 "fromIntegral/Int64->Word"   fromIntegral = \(I64# x#) -> W#   (int2Word# (int64ToInt# x#))
 682 "fromIntegral/Int64->Word64" fromIntegral = \(I64# x#) -> W64# (int64ToWord64# x#)
 683 "fromIntegral/Int64->Int64"  fromIntegral = id :: Int64 -> Int64
 684   #-}
 685
 686 #else
 687
 688 -- Int64 is represented in the same way as Int.
 689 -- Operations may assume and must ensure that it holds only values
 690 -- from its logical range.
 691
 692 data Int64 = I64# Int# deriving (Eq, Ord)
 693 -- ^ 64-bit signed integer type
 694
 695 instance Show Int64 where
 696     showsPrec p x = showsPrec p (fromIntegral x :: Int)
 697
 698 instance Num Int64 where
 699     (I64# x#) + (I64# y#)  = I64# (x# +# y#)
 700     (I64# x#) - (I64# y#)  = I64# (x# -# y#)
 701     (I64# x#) * (I64# y#)  = I64# (x# *# y#)
 702     negate (I64# x#)       = I64# (negateInt# x#)
 703     abs x | x >= 0         = x
 704           | otherwise      = negate x
 705     signum x | x > 0       = 1
 706     signum 0               = 0
 707     signum _               = -1
 708     fromInteger (S# i#)    = I64# i#
 709     fromInteger (J# s# d#) = I64# (integer2Int# s# d#)
 710
 711 instance Enum Int64 where
 712     succ x
 713         | x /= maxBound = x + 1
 714         | otherwise     = succError "Int64"
 715     pred x
 716         | x /= minBound = x - 1
 717         | otherwise     = predError "Int64"
 718     toEnum (I# i#)      = I64# i#
 719     fromEnum (I64# x#)  = I# x#
 720     enumFrom            = boundedEnumFrom
 721     enumFromThen        = boundedEnumFromThen
 722
 723 instance Integral Int64 where
 724     quot    x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 725         | y /= 0                  = I64# (x# `quotInt#` y#)
 726         | otherwise               = divZeroError
 727     rem     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 728         | y /= 0                  = I64# (x# `remInt#` y#)
 729         | otherwise               = divZeroError
 730     div     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 731         | y /= 0                  = I64# (x# `divInt#` y#)
 732         | otherwise               = divZeroError
 733     mod     x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 734         | y /= 0                  = I64# (x# `modInt#` y#)
 735         | otherwise               = divZeroError
 736     quotRem x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 737         | y /= 0                  = (I64# (x# `quotInt#` y#), I64# (x# `remInt#` y#))
 738         | otherwise               = divZeroError
 739     divMod  x@(I64# x#) y@(I64# y#)
 740         | y /= 0                  = (I64# (x# `divInt#` y#), I64# (x# `modInt#` y#))
 741         | otherwise               = divZeroError
 742     toInteger (I64# x#)           = S# x#
 743
 744 instance Read Int64 where
 745     readsPrec p s = [(fromIntegral (x::Int), r) | (x, r) <- readsPrec p s]
 746
 747 instance Bits Int64 where
 748     (I64# x#) .&.   (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `and#` int2Word# y#))
 749     (I64# x#) .|.   (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `or#`  int2Word# y#))
 750     (I64# x#) `xor` (I64# y#)  = I64# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# y#))
 751     complement (I64# x#)       = I64# (word2Int# (int2Word# x# `xor#` int2Word# (-1#)))
 752     (I64# x#) `shift` (I# i#)
 753         | i# >=# 0#            = I64# (x# `iShiftL#` i#)
 754         | otherwise            = I64# (x# `iShiftRA#` negateInt# i#)
 755     (I64# x#) `rotate` (I# i#)
 756         | i'# ==# 0#
 757         = I64# x#
 758         | otherwise
 759         = I64# (word2Int# ((x'# `shiftL#` i'#) `or#`
 760                            (x'# `shiftRL#` (64# -# i'#))))
 761         where
 762         x'# = int2Word# x#
 763         i'# = word2Int# (int2Word# i# `and#` int2Word# 63#)
 764     bitSize  _                 = 64
 765     isSigned _                 = True
 766
 767 {-# RULES
 768 "fromIntegral/a->Int64" fromIntegral = \x -> case fromIntegral x of I# x# -> I64# x#
 769 "fromIntegral/Int64->a" fromIntegral = \(I64# x#) -> fromIntegral (I# x#)
 770   #-}
 771
 772 #endif
 773
 774 instance Real Int64 where
 775     toRational x = toInteger x % 1
 776
 777 instance Bounded Int64 where
 778     minBound = -0x8000000000000000
 779     maxBound =  0x7FFFFFFFFFFFFFFF
 780
 781 instance Ix Int64 where
 782     range (m,n)              = [m..n]
 783     unsafeIndex b@(m,_) i    = fromIntegral (i - m)
 784     inRange (m,n) i          = m <= i && i <= n
 785     unsafeRangeSize b@(_l,h) = unsafeIndex b h + 1