{-# LANGUAGE MagicHash #-}

import GHC.Exts
import Data.Word
import Data.Int

(+&) = plusWord#
(-&) = minusWord#
(*&) = timesWord#

{-# NOINLINE testsW #-}
-- NOINLINE otherwise basic constant folding rules (without
-- variables) are applied
testsW :: Word# -> Word# -> [Word]
testsW x y = fmap (\z -> fromIntegral (fromIntegral z :: Word32))
             -- narrowing to get the same results on both 64- and 32-bit arch
   [ W# (43## +& (37## +& x))
   , W# (43## +& (37## -& x))
   , W# (43## +& (x -& 37##))
   , W# (43## -& (37## +& x))
   , W# (43## -& (37## -& x))
   , W# (43## -& (x -& 37##))
   , W# ((43## +& x) -& 37##)
   , W# ((x +& 43##) -& 37##)
   , W# ((43## -& x) -& 37##)
   , W# ((x -& 43##) -& 37##)

   , W# ((x +& 43##) +& (y +& 37##))
   , W# ((x +& 43##) +& (y -& 37##))
   , W# ((x +& 43##) +& (37## -& y))
   , W# ((x -& 43##) +& (37## -& y))
   , W# ((x -& 43##) +& (y -& 37##))
   , W# ((43## -& x) +& (37## -& y))
   , W# ((43## -& x) +& (y -& 37##))
   ]

{-# NOINLINE testsI #-}
testsI :: Int# -> Int# -> [Int]
testsI x y = fmap (\z -> fromIntegral (fromIntegral z :: Int32))
   [ I# (43# +# (37# +# x))
   , I# (43# +# (37# -# x))
   , I# (43# +# (x -# 37#))
   , I# (43# -# (37# +# x))
   , I# (43# -# (37# -# x))
   , I# (43# -# (x -# 37#))
   , I# ((43# +# x) -# 37#)
   , I# ((x +# 43#) -# 37#)
   , I# ((43# -# x) -# 37#)
   , I# ((x -# 43#) -# 37#)

   , I# ((x +# 43#) +# (y +# 37#))
   , I# ((x +# 43#) +# (y -# 37#))
   , I# ((x +# 43#) +# (37# -# y))
   , I# ((x -# 43#) +# (37# -# y))
   , I# ((x -# 43#) +# (y -# 37#))
   , I# ((43# -# x) +# (37# -# y))
   , I# ((43# -# x) +# (y -# 37#))

   , I# ((x +# 43#) -# (y +# 37#))
   , I# ((x +# 43#) -# (y -# 37#))
   , I# ((x +# 43#) -# (37# -# y))
   , I# ((x -# 43#) -# (y +# 37#))
   , I# ((43# -# x) -# (37# +# y))
   , I# ((x -# 43#) -# (y -# 37#))
   , I# ((x -# 43#) -# (37# -# y))
   , I# ((43# -# x) -# (y -# 37#))
   , I# ((43# -# x) -# (37# -# y))

   , I# (43# *# (37# *# y))
   , I# (43# *# (y *# 37#))
   , I# ((43# *# x) *# (y *# 37#))

   , I# (43# *# (37# +# y))
   , I# (43# *# (37# -# y))
   , I# (43# *# (y -# 37#))

   , I# (x +# x)
   , I# ((43# *# x) +# x)
   , I# (x +# (43# *# x))
   , I# ((43# *# x) +# (37# *# x))
   , I# ((43# *# x) +# (x *# 37#))

   , I# (x -# x)
   , I# ((43# *# x) -# x)
   , I# (x -# (43# *# x))
   , I# ((43# *# x) -# (37# *# x))
   , I# ((43# *# x) -# (x *# 37#))

   , I# (x +# (37# +# y))
   , I# (x +# (y +# 37#))
   , I# (x +# (37# -# y))
   , I# (x +# (y -# 37#))
   , I# (x -# (37# +# y))
   , I# (x -# (y +# 37#))
   , I# (x -# (37# -# y))
   , I# (x -# (y -# 37#))
   , I# ((37# +# y) -# x)
   , I# ((y +# 37#) -# x)
   , I# ((37# -# y) -# x)
   , I# ((y -# 37#) -# x)

   , I# (y *# y)
   ]


main :: IO ()
main = do
   print (testsW 7## 13##)
   print (testsI 7#  13#)