Documentation
[darcs-mirrors/vector.git] / Data / Vector / Generic.hs
index 2ac20d1..dbccb16 100644 (file)
@@ -1,8 +1,8 @@
 {-# LANGUAGE Rank2Types, MultiParamTypeClasses, FlexibleContexts,
-             ScopedTypeVariables #-}
+             TypeFamilies, ScopedTypeVariables #-}
 -- |
 -- Module      : Data.Vector.Generic
--- Copyright   : (c) Roman Leshchinskiy 2008-2009
+-- Copyright   : (c) Roman Leshchinskiy 2008-2010
 -- License     : BSD-style
 --
 -- Maintainer  : Roman Leshchinskiy <rl@cse.unsw.edu.au>
 -- Generic interface to pure vectors
 --
 
-#include "phases.h"
-
 module Data.Vector.Generic (
   -- * Immutable vectors
-  Vector(..),
+  Vector(..), Mutable,
 
   -- * Length information
   length, null,
 
   -- * Construction
-  empty, singleton, cons, snoc, replicate, (++), copy,
+  empty, singleton, cons, snoc, replicate, generate, (++), force,
 
   -- * Accessing individual elements
   (!), head, last, indexM, headM, lastM,
+  unsafeIndex, unsafeHead, unsafeLast,
+  unsafeIndexM, unsafeHeadM, unsafeLastM,
 
   -- * Subvectors
   slice, init, tail, take, drop,
+  unsafeSlice, unsafeInit, unsafeTail, unsafeTake, unsafeDrop,
 
   -- * Permutations
-  accum, (//), update, backpermute, reverse,
+  accum, accumulate, accumulate_,
+  (//), update, update_,
+  backpermute, reverse,
+  unsafeAccum, unsafeAccumulate, unsafeAccumulate_,
+  unsafeUpd, unsafeUpdate, unsafeUpdate_,
+  unsafeBackpermute,
 
   -- * Mapping
-  map, concatMap,
+  map, imap, concatMap,
 
   -- * Zipping and unzipping
-  zipWith, zipWith3, zip, zip3, unzip, unzip3,
+  zipWith, zipWith3, zipWith4, zipWith5, zipWith6,
+  izipWith, izipWith3, izipWith4, izipWith5, izipWith6,
+  zip, zip3, zip4, zip5, zip6,
+  unzip, unzip3, unzip4, unzip5, unzip6,
 
   -- * Comparisons
   eq, cmp,
 
   -- * Filtering
-  filter, takeWhile, dropWhile,
+  filter, ifilter, takeWhile, dropWhile,
+  partition, unstablePartition, span, break,
 
   -- * Searching
-  elem, notElem, find, findIndex,
+  elem, notElem, find, findIndex, findIndices, elemIndex, elemIndices,
 
   -- * Folding
-  foldl, foldl1, foldl', foldl1', foldr, foldr1,
+  foldl, foldl1, foldl', foldl1', foldr, foldr1, foldr', foldr1',
+  ifoldl, ifoldl', ifoldr, ifoldr',
  
   -- * Specialised folds
-  and, or, sum, product, maximum, minimum,
+  all, any, and, or,
+  sum, product,
+  maximum, maximumBy, minimum, minimumBy,
+  minIndex, minIndexBy, maxIndex, maxIndexBy,
 
   -- * Unfolding
-  unfoldr,
+  unfoldr, unfoldrN,
 
   -- * Scans
   prescanl, prescanl',
   postscanl, postscanl',
   scanl, scanl', scanl1, scanl1',
+  prescanr, prescanr',
+  postscanr, postscanr',
+  scanr, scanr', scanr1, scanr1',
 
   -- * Enumeration
-  enumFromTo, enumFromThenTo,
+  enumFromN, enumFromStepN, enumFromTo, enumFromThenTo,
 
   -- * Conversion to/from lists
-  toList, fromList,
+  toList, fromList, fromListN,
+
+  -- * Monadic operations
+  replicateM, mapM, mapM_, forM, forM_, zipWithM, zipWithM_, filterM,
+  foldM, foldM', fold1M, fold1M',
+
+  -- * Destructive operations
+  create, modify, copy, unsafeCopy,
 
   -- * Conversion to/from Streams
-  stream, unstream,
+  stream, unstream, streamR, unstreamR,
 
-  -- * MVector-based initialisation
-  new
+  -- * Recycling support
+  new, clone,
+
+  -- * Utilities for defining Data instances
+  gfoldl, dataCast, mkType
 ) where
 
-import qualified Data.Vector.Generic.Mutable as Mut
+import           Data.Vector.Generic.Base
+
 import           Data.Vector.Generic.Mutable ( MVector )
+import qualified Data.Vector.Generic.Mutable as M
 
 import qualified Data.Vector.Generic.New as New
 import           Data.Vector.Generic.New ( New )
 
 import qualified Data.Vector.Fusion.Stream as Stream
-import           Data.Vector.Fusion.Stream ( Stream, MStream )
+import           Data.Vector.Fusion.Stream ( Stream, MStream, inplace )
 import qualified Data.Vector.Fusion.Stream.Monadic as MStream
 import           Data.Vector.Fusion.Stream.Size
 import           Data.Vector.Fusion.Util
 
-import Control.Exception ( assert )
-
+import Control.Monad.ST ( ST, runST )
+import Control.Monad.Primitive
+import qualified Control.Monad as Monad
 import Prelude hiding ( length, null,
                         replicate, (++),
                         head, last,
                         init, tail, take, drop, reverse,
                         map, concatMap,
                         zipWith, zipWith3, zip, zip3, unzip, unzip3,
-                        filter, takeWhile, dropWhile,
+                        filter, takeWhile, dropWhile, span, break,
                         elem, notElem,
                         foldl, foldl1, foldr, foldr1,
-                        and, or, sum, product, maximum, minimum,
-                        scanl, scanl1,
-                        enumFromTo, enumFromThenTo )
-
--- | Class of immutable vectors.
---
-class Vector v a where
-  -- | Construct a pure vector from a monadic initialiser (not fusible!)
-  vnew         :: (forall mv m. MVector mv m a => m (mv a)) -> v a
-
-  -- | Length of the vector (not fusible!)
-  vlength      :: v a -> Int
-
-  -- | Yield a part of the vector without copying it. No range checks!
-  unsafeSlice  :: v a -> Int -> Int -> v a
-
-  -- | Yield the element at the given position in a monad. The monad allows us
-  -- to be strict in the vector if we want. Suppose we had
-  --
-  -- > unsafeIndex :: v a -> Int -> a
-  --
-  -- instead. Now, if we wanted to copy a vector, we'd do something like
-  --
-  -- > copy mv v ... = ... unsafeWrite mv i (unsafeIndex v i) ...
-  --
-  -- For lazy vectors, the indexing would not be evaluated which means that we
-  -- would retain a reference to the original vector in each element we write.
-  -- This is not what we want!
-  --
-  -- With 'unsafeIndexM', we can do
-  --
-  -- > copy mv v ... = ... case unsafeIndexM v i of
-  -- >                       Box x -> unsafeWrite mv i x ...
-  --
-  -- which does not have this problem because indexing (but not the returned
-  -- element!) is evaluated immediately.
-  --
-  unsafeIndexM  :: Monad m => v a -> Int -> m a
+                        all, any, and, or, sum, product, maximum, minimum,
+                        scanl, scanl1, scanr, scanr1,
+                        enumFromTo, enumFromThenTo,
+                        mapM, mapM_ )
+
+import Data.Typeable ( Typeable1, gcast1 )
+import Data.Data ( Data, DataType, mkNorepType )
+
+#include "vector.h"
 
 -- Fusion
 -- ------
 
--- | Construct a pure vector from a monadic initialiser 
-new :: Vector v a => New a -> v a
-{-# INLINE new #-}
-new m = new' undefined m
-
--- | Same as 'new' but with a dummy argument necessary for correctly typing
--- the rule @uninplace@.
---
--- See http://hackage.haskell.org/trac/ghc/ticket/2600
-new' :: Vector v a => v a -> New a -> v a
-{-# INLINE_STREAM new' #-}
-new' _ m = vnew (New.run m)
+-- | Construct a vector from a monadic initialiser
+new :: Vector v a => New v a -> v a
+{-# INLINE_STREAM new #-}
+new m = m `seq` runST (unsafeFreeze =<< New.run m)
+
+-- | Convert a vector to an initialiser which, when run, produces a copy of
+-- the vector
+clone :: Vector v a => v a -> New v a
+{-# INLINE_STREAM clone #-}
+clone v = v `seq` New.create (
+  do
+    mv <- M.new (length v)
+    unsafeCopy mv v
+    return mv)
 
 -- | Convert a vector to a 'Stream'
 stream :: Vector v a => v a -> Stream a
@@ -160,70 +163,98 @@ stream v = v `seq` (Stream.unfoldr get 0 `Stream.sized` Exact n)
   where
     n = length v
 
+    -- NOTE: the False case comes first in Core so making it the recursive one
+    -- makes the code easier to read
     {-# INLINE get #-}
-    get i | i < n     = case unsafeIndexM v i of Box x -> Just (x, i+1)
-          | otherwise = Nothing
+    get i | i >= n    = Nothing
+          | otherwise = case basicUnsafeIndexM v i of Box x -> Just (x, i+1)
 
--- | Create a vector from a 'Stream'
+-- | Construct a vector from a 'Stream'
 unstream :: Vector v a => Stream a -> v a
 {-# INLINE unstream #-}
 unstream s = new (New.unstream s)
 
 {-# RULES
 
-"stream/unstream [Vector]" forall v s.
-  stream (new' v (New.unstream s)) = s
+"stream/unstream [Vector]" forall s.
+  stream (new (New.unstream s)) = s
+
+"New.unstream/stream [Vector]" forall v.
+  New.unstream (stream v) = clone v
 
-"New.unstream/stream/new [Vector]" forall v p.
-  New.unstream (stream (new' v p)) = p
+"clone/new [Vector]" forall p.
+  clone (new p) = p
+
+"inplace [Vector]"
+  forall (f :: forall m. Monad m => MStream m a -> MStream m a) m.
+  New.unstream (inplace f (stream (new m))) = New.transform f m
+
+"uninplace [Vector]"
+  forall (f :: forall m. Monad m => MStream m a -> MStream m a) m.
+  stream (new (New.transform f m)) = inplace f (stream (new m))
 
  #-}
 
-inplace :: (forall m. Monad m => MStream m a -> MStream m a)
-        -> Stream a -> Stream a
-{-# INLINE_STREAM inplace #-}
-inplace f s = f s
+-- | Convert a vector to a 'Stream', proceeding from right to left
+streamR :: Vector v a => v a -> Stream a
+{-# INLINE_STREAM streamR #-}
+streamR v = v `seq` (Stream.unfoldr get n `Stream.sized` Exact n)
+  where
+    n = length v
+
+    {-# INLINE get #-}
+    get 0 = Nothing
+    get i = let i' = i-1
+            in
+            case basicUnsafeIndexM v i' of Box x -> Just (x, i')
+
+-- | Construct a vector from a 'Stream', proceeding from right to left
+unstreamR :: Vector v a => Stream a -> v a
+{-# INLINE unstreamR #-}
+unstreamR s = new (New.unstreamR s)
 
 {-# RULES
 
-"inplace [Vector]"
-  forall (f :: forall m. Monad m => MStream m a -> MStream m a) v m.
-  New.unstream (inplace f (stream (new' v m))) = New.transform f m
+"streamR/unstreamR [Vector]" forall s.
+  streamR (new (New.unstreamR s)) = s
 
-"uninplace [Vector]"
-  forall (f :: forall m. Monad m => MStream m a -> MStream m a) v m.
-  stream (new' v (New.transform f m)) = inplace f (stream (new' v m))
+"New.unstreamR/streamR/new [Vector]" forall p.
+  New.unstreamR (streamR (new p)) = p
+
+"inplace right [Vector]"
+  forall (f :: forall m. Monad m => MStream m a -> MStream m a) m.
+  New.unstreamR (inplace f (streamR (new m))) = New.transformR f m
 
-"inplace/inplace [Vector]"
-  forall (f :: forall m. Monad m => MStream m a -> MStream m a)
-         (g :: forall m. Monad m => MStream m a -> MStream m a)
-         s.
-  inplace f (inplace g s) = inplace (f . g) s
+"uninplace right [Vector]"
+  forall (f :: forall m. Monad m => MStream m a -> MStream m a) m.
+  streamR (new (New.transformR f m)) = inplace f (streamR (new m))
 
  #-}
 
 -- Length
 -- ------
 
+-- | Yield the length of the vector
 length :: Vector v a => v a -> Int
 {-# INLINE_STREAM length #-}
-length v = vlength v
+length v = basicLength v
 
 {-# RULES
 
-"length/unstream [Vector]" forall s.
-  length (new' v (New.unstream s)) = Stream.length s
+"length/unstream [Vector]" forall s.
+  length (new (New.unstream s)) = Stream.length s
 
   #-}
 
+-- | Test where a vector if empty
 null :: Vector v a => v a -> Bool
 {-# INLINE_STREAM null #-}
-null v = vlength v == 0
+null v = basicLength v == 0
 
 {-# RULES
 
-"null/unstream [Vector]" forall s.
-  null (new' v (New.unstream s)) = Stream.null s
+"null/unstream [Vector]" forall s.
+  null (new (New.unstream s)) = Stream.null s
 
   #-}
 
@@ -236,24 +267,38 @@ empty :: Vector v a => v a
 empty = unstream Stream.empty
 
 -- | Vector with exaclty one element
-singleton :: Vector v a => a -> v a
+singleton :: forall v a. Vector v a => a -> v a
 {-# INLINE singleton #-}
-singleton x = unstream (Stream.singleton x)
+singleton x = elemseq (undefined :: v a) x
+            $ unstream (Stream.singleton x)
 
 -- | Vector of the given length with the given value in each position
-replicate :: Vector v a => Int -> a -> v a
+replicate :: forall v a. Vector v a => Int -> a -> v a
 {-# INLINE replicate #-}
-replicate n = unstream . Stream.replicate n
+replicate n x = elemseq (undefined :: v a) x
+              $ unstream
+              $ Stream.replicate n x
+
+-- | Generate a vector of the given length by applying the function to each
+-- index
+generate :: Vector v a => Int -> (Int -> a) -> v a
+{-# INLINE generate #-}
+generate n f = unstream (Stream.generate n f)
 
 -- | Prepend an element
-cons :: Vector v a => a -> v a -> v a
+cons :: forall v a. Vector v a => a -> v a -> v a
 {-# INLINE cons #-}
-cons x = unstream . Stream.cons x . stream
+cons x v = elemseq (undefined :: v a) x
+         $ unstream
+         $ Stream.cons x
+         $ stream v
 
 -- | Append an element
-snoc :: Vector v a => v a -> a -> v a
+snoc :: forall v a. Vector v a => v a -> a -> v a
 {-# INLINE snoc #-}
-snoc v = unstream . Stream.snoc (stream v)
+snoc v x = elemseq (undefined :: v a) x
+         $ unstream
+         $ Stream.snoc (stream v) x
 
 infixr 5 ++
 -- | Concatenate two vectors
@@ -261,17 +306,17 @@ infixr 5 ++
 {-# INLINE (++) #-}
 v ++ w = unstream (stream v Stream.++ stream w)
 
--- | Create a copy of a vector. Useful when dealing with slices.
-copy :: Vector v a => v a -> v a
-{-# INLINE_STREAM copy #-}
-copy = unstream . stream
-
-{-# RULES
-
-"copy/unstream [Vector]" forall v s.
-  copy (new' v (New.unstream s)) = new' v (New.unstream s)
-
- #-}
+-- | Force a vector not to retain any extra memory. This is especially useful
+-- when dealing with slices. Example:
+--
+-- > force (slice 0 2 (replicate 10000000 1))
+--
+-- Here, the slice retains the entire block of 10M elements. By forcing it, we
+-- create a copy of just the elements that are in the slice and the huge block
+-- can be garbage collected. 
+force :: Vector v a => v a -> v a
+{-# INLINE_STREAM force #-}
+force v = new (clone v)
 
 -- Accessing individual elements
 -- -----------------------------
@@ -279,8 +324,8 @@ copy = unstream . stream
 -- | Indexing
 (!) :: Vector v a => v a -> Int -> a
 {-# INLINE_STREAM (!) #-}
-v ! i = assert (i >= 0 && i < length v)
-      $ unId (unsafeIndexM v i)
+v ! i = BOUNDS_CHECK(checkIndex) "(!)" i (length v)
+      $ unId (basicUnsafeIndexM v i)
 
 -- | First element
 head :: Vector v a => v a -> a
@@ -292,35 +337,103 @@ last :: Vector v a => v a -> a
 {-# INLINE_STREAM last #-}
 last v = v ! (length v - 1)
 
+-- | Unsafe indexing without bounds checking
+unsafeIndex :: Vector v a => v a -> Int -> a
+{-# INLINE_STREAM unsafeIndex #-}
+unsafeIndex v i = UNSAFE_CHECK(checkIndex) "unsafeIndex" i (length v)
+                $ unId (basicUnsafeIndexM v i)
+
+-- | Yield the first element of a vector without checking if the vector is
+-- empty
+unsafeHead :: Vector v a => v a -> a
+{-# INLINE_STREAM unsafeHead #-}
+unsafeHead v = unsafeIndex v 0
+
+-- | Yield the last element of a vector without checking if the vector is
+-- empty
+unsafeLast :: Vector v a => v a -> a
+{-# INLINE_STREAM unsafeLast #-}
+unsafeLast v = unsafeIndex v (length v - 1)
+
 {-# RULES
 
-"(!)/unstream [Vector]" forall v i s.
-  new' v (New.unstream s) ! i = s Stream.!! i
+"(!)/unstream [Vector]" forall i s.
+  new (New.unstream s) ! i = s Stream.!! i
+
+"head/unstream [Vector]" forall s.
+  head (new (New.unstream s)) = Stream.head s
+
+"last/unstream [Vector]" forall s.
+  last (new (New.unstream s)) = Stream.last s
 
-"head/unstream [Vector]" forall v s.
-  head (new' v (New.unstream s)) = Stream.head s
+"unsafeIndex/unstream [Vector]" forall i s.
+  unsafeIndex (new (New.unstream s)) i = s Stream.!! i
 
-"last/unstream [Vector]" forall v s.
-  last (new' v (New.unstream s)) = Stream.last s
+"unsafeHead/unstream [Vector]" forall s.
+  unsafeHead (new (New.unstream s)) = Stream.head s
+
+"unsafeLast/unstream [Vector]" forall s.
+  unsafeLast (new (New.unstream s)) = Stream.last s
 
  #-}
 
--- | Monadic indexing which can be strict in the vector while remaining lazy in
--- the element.
+-- | Indexing in a monad.
+--
+-- The monad allows us to be strict in the vector if we want. Suppose we
+-- implement vector copying like this:
+--
+-- > copy mv v = ... write mv i (v ! i) ...
+--
+-- For lazy vectors, @v ! i@ would not be evaluated which means that we
+-- would unnecessarily retain a reference to @v@ in each element we write.
+--
+-- With 'indexM', copying can be implemented like this instead:
+--
+-- > copy mv v = ... do
+-- >                   x <- indexM v i
+-- >                   write mv i x
+--
+-- Here, no references to @v@ are retained because indexing (but /not/ the
+-- elements) is evaluated eagerly.
+--
 indexM :: (Vector v a, Monad m) => v a -> Int -> m a
 {-# INLINE_STREAM indexM #-}
-indexM v i = assert (i >= 0 && i < length v)
-           $ unsafeIndexM v i
+indexM v i = BOUNDS_CHECK(checkIndex) "indexM" i (length v)
+           $ basicUnsafeIndexM v i
 
+-- | Yield the first element of a vector in a monad. See 'indexM' for an
+-- explanation of why this is useful.
 headM :: (Vector v a, Monad m) => v a -> m a
 {-# INLINE_STREAM headM #-}
 headM v = indexM v 0
 
+-- | Yield the last element of a vector in a monad. See 'indexM' for an
+-- explanation of why this is useful.
 lastM :: (Vector v a, Monad m) => v a -> m a
 {-# INLINE_STREAM lastM #-}
 lastM v = indexM v (length v - 1)
 
-{-# RULES
+-- | Indexing in a monad without bounds checks. See 'indexM' for an
+-- explanation of why this is useful.
+unsafeIndexM :: (Vector v a, Monad m) => v a -> Int -> m a
+{-# INLINE_STREAM unsafeIndexM #-}
+unsafeIndexM v i = UNSAFE_CHECK(checkIndex) "unsafeIndexM" i (length v)
+                 $ basicUnsafeIndexM v i
+
+-- | Yield the first element in a monad without checking for empty vectors.
+-- See 'indexM' for an explanation of why this is useful.
+unsafeHeadM :: (Vector v a, Monad m) => v a -> m a
+{-# INLINE_STREAM unsafeHeadM #-}
+unsafeHeadM v = unsafeIndexM v 0
+
+-- | Yield the last element in a monad without checking for empty vectors.
+-- See 'indexM' for an explanation of why this is useful.
+unsafeLastM :: (Vector v a, Monad m) => v a -> m a
+{-# INLINE_STREAM unsafeLastM #-}
+unsafeLastM v = unsafeIndexM v (length v - 1)
+
+-- FIXME: the rhs of these rules are lazy in the stream which is WRONG
+{- RULES
 
 "indexM/unstream [Vector]" forall v i s.
   indexM (new' v (New.unstream s)) i = return (s Stream.!! i)
@@ -331,98 +444,310 @@ lastM v = indexM v (length v - 1)
 "lastM/unstream [Vector]" forall v s.
   lastM (new' v (New.unstream s)) = return (Stream.last s)
 
#-}
+ -}
 
 -- Subarrays
 -- ---------
 
--- FIXME: slicing doesn't work with the inplace stuff at the moment
-
--- | Yield a part of the vector without copying it. Safer version of
--- 'unsafeSlice'.
-slice :: Vector v a => v a -> Int   -- ^ starting index
-                            -> Int   -- ^ length
-                            -> v a
+-- | Yield a slice of the vector without copying it. The vector must contain
+-- at least (starting index + length) elements.
+slice :: Vector v a => Int   -- ^ starting index
+                    -> Int   -- ^ length
+                    -> v a
+                    -> v a
 {-# INLINE_STREAM slice #-}
-slice v i n = assert (i >= 0 && n >= 0  && i+n <= length v)
-            $ unsafeSlice v i n
+slice i n v = BOUNDS_CHECK(checkSlice) "slice" i n (length v)
+            $ basicUnsafeSlice i n v
 
--- | Yield all but the last element without copying.
+-- | Yield all but the last element without copying. The vector may not be
+-- empty.
 init :: Vector v a => v a -> v a
 {-# INLINE_STREAM init #-}
-init v = slice v 0 (length v - 1)
+init v = slice 0 (length v - 1) v
 
--- | All but the first element (without copying).
+-- | Yield all but the first element without copying. The vector may not be
+-- empty.
 tail :: Vector v a => v a -> v a
 {-# INLINE_STREAM tail #-}
-tail v = slice v 1 (length v - 1)
+tail v = slice 1 (length v - 1) v
 
--- | Yield the first @n@ elements without copying.
+-- | Yield at the first @n@ elements without copying. The vector may contain
+-- less than @n@ elements in which case the operation is an identity.
 take :: Vector v a => Int -> v a -> v a
 {-# INLINE_STREAM take #-}
-take n v = slice v 0 (min n' (length v))
+take n v = unsafeSlice 0 (delay_inline min n' (length v)) v
   where n' = max n 0
 
--- | Yield all but the first @n@ elements without copying.
+-- | Yield all but the first @n@ elements without copying. The vector may
+-- contain less than @n@ elements in which case an empty vector is returned.
 drop :: Vector v a => Int -> v a -> v a
 {-# INLINE_STREAM drop #-}
-drop n v = slice v (min n' len) (max 0 (len - n'))
+drop n v = unsafeSlice (delay_inline min n' len)
+                       (delay_inline max 0 (len - n')) v
   where n' = max n 0
         len = length v
 
+-- | Yield a slice of the vector without copying. The vector must contain
+-- at least (starting index + length) elements but this is not checked.
+unsafeSlice :: Vector v a => Int   -- ^ starting index
+                          -> Int   -- ^ length
+                          -> v a
+                          -> v a
+{-# INLINE_STREAM unsafeSlice #-}
+unsafeSlice i n v = UNSAFE_CHECK(checkSlice) "unsafeSlice" i n (length v)
+                  $ basicUnsafeSlice i n v
+
+-- | Yield all but the last element without copying. The vector may not be
+-- empty but this is not checked.
+unsafeInit :: Vector v a => v a -> v a
+{-# INLINE_STREAM unsafeInit #-}
+unsafeInit v = unsafeSlice 0 (length v - 1) v
+
+-- | Yield all but the first element without copying. The vector may not be
+-- empty but this is not checked.
+unsafeTail :: Vector v a => v a -> v a
+{-# INLINE_STREAM unsafeTail #-}
+unsafeTail v = unsafeSlice 1 (length v - 1) v
+
+-- | Yield the first @n@ elements without copying. The vector must contain at
+-- least @n@ elements but this is not checked.
+unsafeTake :: Vector v a => Int -> v a -> v a
+{-# INLINE unsafeTake #-}
+unsafeTake n v = unsafeSlice 0 n v
+
+-- | Yield all but the first @n@ elements without copying. The vector must
+-- contain at least @n@ elements but this is not checked.
+unsafeDrop :: Vector v a => Int -> v a -> v a
+{-# INLINE unsafeDrop #-}
+unsafeDrop n v = unsafeSlice n (length v - n) v
+
 {-# RULES
 
-"slice/new [Vector]" forall v p i n.
-  slice (new' v p) i n = new' v (New.slice p i n)
+"slice/new [Vector]" forall i n p.
+  slice i n (new p) = new (New.slice i n p)
 
-"init/new [Vector]" forall p.
-  init (new' v p) = new' v (New.init p)
+"init/new [Vector]" forall p.
+  init (new p) = new (New.init p)
 
-"tail/new [Vector]" forall p.
-  tail (new' v p) = new' v (New.tail p)
+"tail/new [Vector]" forall p.
+  tail (new p) = new (New.tail p)
 
-"take/new [Vector]" forall n p.
-  take n (new' v p) = new' v (New.take n p)
+"take/new [Vector]" forall n p.
+  take n (new p) = new (New.take n p)
 
-"drop/new [Vector]" forall n v p.
-  drop n (new' v p) = new' v (New.drop n p)
+"drop/new [Vector]" forall n p.
+  drop n (new p) = new (New.drop n p)
+
+"unsafeSlice/new [Vector]" forall i n p.
+  unsafeSlice i n (new p) = new (New.unsafeSlice i n p)
+
+"unsafeInit/new [Vector]" forall p.
+  unsafeInit (new p) = new (New.unsafeInit p)
+
+"unsafeTail/new [Vector]" forall p.
+  unsafeTail (new p) = new (New.unsafeTail p)
 
   #-}
 
 -- Permutations
 -- ------------
 
+unsafeAccum_stream
+  :: Vector v a => (a -> b -> a) -> v a -> Stream (Int,b) -> v a
+{-# INLINE unsafeAccum_stream #-}
+unsafeAccum_stream f = modifyWithStream (M.unsafeAccum f)
+
+-- | For each pair @(i,b)@ from the list, replace the vector element @a@ at
+-- position @i@ by @f a b@ where @f@ is the given accumulating function. The
+-- indices are not checked.
+unsafeAccum :: Vector v a => (a -> b -> a) -> v a -> [(Int,b)] -> v a
+{-# INLINE unsafeAccum #-}
+unsafeAccum f v us = unsafeAccum_stream f v (Stream.fromList us)
+
+-- | For each pair @(i,b)@ from the vector of pairs, replace the vector element
+-- @a@ at position @i@ by @f a b@ where @f@ is the given accumulating function.
+-- The indices are not checked.
+unsafeAccumulate :: (Vector v a, Vector v (Int, b))
+                => (a -> b -> a) -> v a -> v (Int,b) -> v a
+{-# INLINE unsafeAccumulate #-}
+unsafeAccumulate f v us = unsafeAccum_stream f v (stream us)
+
+-- | For each index @i@ from the vector of indices (@v Int@) and the
+-- corresponding value @b@ from the the vector of values to accumulate (@v b@),
+-- replace the element of the initial vector (@v a@) at
+-- position @i@ by @f a b@ where @f@ is the given accumulating function. The
+-- indices are not checked.
+--
+-- This function is useful for instances of 'Vector' that cannot store pairs.
+-- In other cases, 'unsafeAccumulate' is probably more convenient.
+unsafeAccumulate_ :: (Vector v a, Vector v Int, Vector v b)
+                => (a -> b -> a) -> v a -> v Int -> v b -> v a
+{-# INLINE unsafeAccumulate_ #-}
+unsafeAccumulate_ f v is xs
+  = unsafeAccum_stream f v (Stream.zipWith (,) (stream is) (stream xs))
+
+accum_stream :: Vector v a => (a -> b -> a) -> v a -> Stream (Int,b) -> v a
+{-# INLINE accum_stream #-}
+accum_stream f = modifyWithStream (M.accum f)
+
+-- | For each pair @(i,b)@ from the list, replace the vector element @a@ at
+-- position @i@ by @f a b@ where @f@ is the given accumulating function.
+--
+-- > accum (+) <5,9,2> [(2,4),(1,6),(0,3),(1,7)] = <5+3, 9+6+7, 2+4>
 accum :: Vector v a => (a -> b -> a) -> v a -> [(Int,b)] -> v a
 {-# INLINE accum #-}
-accum f v us = new (New.accum f (New.unstream (stream v))
-                                (Stream.fromList us))
+accum f v us = accum_stream f v (Stream.fromList us)
+
+-- | For each pair @(i,b)@ from the vector of pairs, replace the vector element
+-- @a@ at position @i@ by @f a b@ where @f@ is the given accumulating function.
+--
+-- > accumulate (+) <5,9,2> <(2,4),(1,6),(0,3),(1,7)> = <5+3, 9+6+7, 2+4>
+accumulate :: (Vector v a, Vector v (Int, b))
+                => (a -> b -> a) -> v a -> v (Int,b) -> v a
+{-# INLINE accumulate #-}
+accumulate f v us = accum_stream f v (stream us)
+
+-- | For each index @i@ from the vector of indices (@v Int@) and the
+-- corresponding value @b@ from the the vector of values to accumulate (@v b@),
+-- replace the element of the initial vector (@v a@) at
+-- position @i@ by @f a b@ where @f@ is the given accumulating function.
+--
+-- > accumulate_ (+) <5,9,2> <2,1,0,1> <4,6,3,7> = <5+3, 9+6+7, 2+4>
+--
+-- This function is useful for instances of 'Vector' that cannot store pairs.
+-- Otherwise, 'accumulate' is probably more convenient:
+--
+-- > accumulate_ f as is bs = accumulate f as (zip is bs)
+--
+accumulate_ :: (Vector v a, Vector v Int, Vector v b)
+                => (a -> b -> a) -- ^ accumulating function
+                -> v a           -- ^ initial values
+                -> v Int         -- ^ indices
+                -> v b           -- ^ values to accumulate
+                -> v a
+{-# INLINE accumulate_ #-}
+accumulate_ f v is xs = accum_stream f v (Stream.zipWith (,) (stream is)
+                                                             (stream xs))
+                                        
+
+unsafeUpdate_stream :: Vector v a => v a -> Stream (Int,a) -> v a
+{-# INLINE unsafeUpdate_stream #-}
+unsafeUpdate_stream = modifyWithStream M.unsafeUpdate
+
+-- | For each pair @(i,a)@ from the list, replace the vector element at
+-- position @i@ by @a@. The indices are not checked. The safe version of this
+-- function is ('//').
+--
+-- > unsafeUpd <5,9,2,7> [(2,1),(0,3),(2,8)] = <3,9,8,7>
+--
+unsafeUpd :: Vector v a => v a -> [(Int, a)] -> v a
+{-# INLINE unsafeUpd #-}
+unsafeUpd v us = unsafeUpdate_stream v (Stream.fromList us)
+
+-- | For each pair @(i,a)@ from the vector of index/value pairs, replace the
+-- vector element at position @i@ by @a@. The indices are not checked.
+--
+-- > unsafeUpdate <5,9,2,7> <(2,1),(0,3),(2,8)> = <3,9,8,7>
+--
+unsafeUpdate :: (Vector v a, Vector v (Int, a)) => v a -> v (Int, a) -> v a
+{-# INLINE unsafeUpdate #-}
+unsafeUpdate v w = unsafeUpdate_stream v (stream w)
+
+-- | For each index @i@ from the index vector and the corresponding value @a@
+-- from the update vector, replace the element of the value vector at position
+-- @i@ by @a@. The indices are not checked.
+--
+-- > unsafeUpdate_ <5,9,2,7>  <2,0,2> <1,3,8> = <3,9,8,7>
+--
+-- This function is useful for instances of 'Vector' that cannot store pairs.
+-- Otherwise, 'unsafeUpdate' is probably more convenient.
+--
+-- > unsafeUpdate_ xs is ys = unsafeUpdate xs (zip is ys)
+--
+unsafeUpdate_ :: (Vector v a, Vector v Int) => v a -> v Int -> v a -> v a
+{-# INLINE unsafeUpdate_ #-}
+unsafeUpdate_ v is w
+  = unsafeUpdate_stream v (Stream.zipWith (,) (stream is) (stream w))
+
+update_stream :: Vector v a => v a -> Stream (Int,a) -> v a
+{-# INLINE update_stream #-}
+update_stream = modifyWithStream M.update
 
+-- | For each pair @(i,a)@ from the list, replace the vector element at
+-- position @i@ by @a@.
+--
+-- > <5,9,2,7> // [(2,1),(0,3),(2,8)] = <3,9,8,7>
+--
 (//) :: Vector v a => v a -> [(Int, a)] -> v a
 {-# INLINE (//) #-}
-v // us = new (New.update (New.unstream (stream v))
-                          (Stream.fromList us))
+v // us = update_stream v (Stream.fromList us)
 
+-- | For each pair @(i,a)@ from the vector of index/value pairs, replace the
+-- vector element at position @i@ by @a@.
+--
+-- > update <5,9,2,7> <(2,1),(0,3),(2,8)> = <3,9,8,7>
+--
 update :: (Vector v a, Vector v (Int, a)) => v a -> v (Int, a) -> v a
 {-# INLINE update #-}
-update v w = new (New.update (New.unstream (stream v)) (stream w))
+update v w = update_stream v (stream w)
 
--- This somewhat non-intuitive definition ensures that the resulting vector
--- does not retain references to the original one even if it is lazy in its
--- elements. This would not be the case if we simply used
+-- | For each index @i@ from the index vector and the corresponding value @a@
+-- from the update vector, replace the element of the value vector at position
+-- @i@ by @a@.
+--
+-- > update_ <5,9,2,7>  <2,0,2> <1,3,8> = <3,9,8,7>
+--
+-- This function is useful for instances of 'Vector' that cannot store pairs.
+-- Otherwise, 'update' is probably more convenient.
+--
+-- > update_ xs is ys = update xs (zip is ys)
+--
+update_ :: (Vector v a, Vector v Int) => v a   -- ^ value vector
+                                      -> v Int -- ^ index vector
+                                      -> v a   -- ^ update vector
+                                      -> v a
+{-# INLINE update_ #-}
+update_ v is w = update_stream v (Stream.zipWith (,) (stream is) (stream w))
+
+-- | Given a vector of values @xs@ and a vector of indices @is@, yield a vector
+-- obtained by replacing each @i@ from @is@ by @xs!i@.
+--
+-- > backpermute xs is = map (v!) is
+--
+-- > backpermute <a,b,c,d> <0,3,2,3,1,0> = <a,d,c,d,b,a>
 --
--- backpermute v is = map (v!) is
 backpermute :: (Vector v a, Vector v Int) => v a -> v Int -> v a
 {-# INLINE backpermute #-}
+-- This somewhat non-intuitive definition ensures that the resulting vector
+-- does not retain references to the original one even if it is lazy in its
+-- elements. This would not be the case if we simply used map (v!)
 backpermute v is = seq v
                  $ unstream
-                 $ MStream.trans (Id . unBox)
-                 $ MStream.mapM (indexM v)
-                 $ MStream.trans (Box . unId)
+                 $ Stream.unbox
+                 $ Stream.map (indexM v)
                  $ stream is
 
+-- | Given a vector of values @xs@ and a vector of indices @is@, yield a vector
+-- obtained by replacing each @i@ from @is@ by @xs!i@. The indices are not
+-- checked.
+--
+-- > unsafeBackpermute xs is = map (unsafeIndex v) is
+--
+-- > unsafeBackpermute <a,b,c,d> <0,3,2,3,1,0> = <a,d,c,d,b,a>
+--
+unsafeBackpermute :: (Vector v a, Vector v Int) => v a -> v Int -> v a
+{-# INLINE unsafeBackpermute #-}
+unsafeBackpermute v is = seq v
+                       $ unstream
+                       $ Stream.unbox
+                       $ Stream.map (unsafeIndexM v)
+                       $ stream is
+
+-- | Reverse a vector
 reverse :: (Vector v a) => v a -> v a
 {-# INLINE reverse #-}
-reverse = new . New.reverse . New.unstream . stream
+-- FIXME: make this fuse better, add support for recycling
+reverse = unstream . streamR
 
 -- Mapping
 -- -------
@@ -430,17 +755,13 @@ reverse = new . New.reverse . New.unstream . stream
 -- | Map a function over a vector
 map :: (Vector v a, Vector v b) => (a -> b) -> v a -> v b
 {-# INLINE map #-}
-map f = unstream . Stream.map f . stream
-
-inplace_map :: Vector v a => (a -> a) -> v a -> v a
-{-# INLINE inplace_map #-}
-inplace_map f = unstream . inplace (MStream.map f) . stream
+map f = unstream . inplace (MStream.map f) . stream
 
-{-# RULES
-
-"map->inplace_map [Vector]" map = inplace_map
-
- #-}
+-- | Apply a function to every index/value pair
+imap :: (Vector v a, Vector v b) => (Int -> a -> b) -> v a -> v b
+{-# INLINE imap #-}
+imap f = unstream . inplace (MStream.map (uncurry f) . MStream.indexed)
+                  . stream
 
 concatMap :: (Vector v a, Vector v b) => (a -> v b) -> v a -> v b
 {-# INLINE concatMap #-}
@@ -450,30 +771,170 @@ concatMap f = unstream . Stream.concatMap (stream . f) . stream
 -- -----------------
 
 -- | Zip two vectors with the given function.
-zipWith :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c) => (a -> b -> c) -> v a -> v b -> v c
+zipWith :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c)
+        => (a -> b -> c) -> v a -> v b -> v c
 {-# INLINE zipWith #-}
 zipWith f xs ys = unstream (Stream.zipWith f (stream xs) (stream ys))
 
 -- | Zip three vectors with the given function.
-zipWith3 :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c, Vector v d) => (a -> b -> c -> d) -> v a -> v b -> v c -> v d
+zipWith3 :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c, Vector v d)
+         => (a -> b -> c -> d) -> v a -> v b -> v c -> v d
 {-# INLINE zipWith3 #-}
-zipWith3 f xs ys zs = unstream (Stream.zipWith3 f (stream xs) (stream ys) (stream zs))
+zipWith3 f as bs cs = unstream (Stream.zipWith3 f (stream as)
+                                                  (stream bs)
+                                                  (stream cs))
+
+zipWith4 :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c, Vector v d, Vector v e)
+         => (a -> b -> c -> d -> e) -> v a -> v b -> v c -> v d -> v e
+{-# INLINE zipWith4 #-}
+zipWith4 f as bs cs ds
+  = unstream (Stream.zipWith4 f (stream as)
+                                (stream bs)
+                                (stream cs)
+                                (stream ds))
+
+zipWith5 :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c, Vector v d, Vector v e,
+             Vector v f)
+         => (a -> b -> c -> d -> e -> f) -> v a -> v b -> v c -> v d -> v e
+                                         -> v f
+{-# INLINE zipWith5 #-}
+zipWith5 f as bs cs ds es
+  = unstream (Stream.zipWith5 f (stream as)
+                                (stream bs)
+                                (stream cs)
+                                (stream ds)
+                                (stream es))
+
+zipWith6 :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c, Vector v d, Vector v e,
+             Vector v f, Vector v g)
+         => (a -> b -> c -> d -> e -> f -> g)
+         -> v a -> v b -> v c -> v d -> v e -> v f -> v g
+{-# INLINE zipWith6 #-}
+zipWith6 f as bs cs ds es fs
+  = unstream (Stream.zipWith6 f (stream as)
+                                (stream bs)
+                                (stream cs)
+                                (stream ds)
+                                (stream es)
+                                (stream fs))
+
+-- | Zip two vectors and their indices with the given function.
+izipWith :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c)
+        => (Int -> a -> b -> c) -> v a -> v b -> v c
+{-# INLINE izipWith #-}
+izipWith f xs ys = unstream
+                  (Stream.zipWith (uncurry f) (Stream.indexed (stream xs))
+                                                              (stream ys))
+
+-- | Zip three vectors and their indices with the given function.
+izipWith3 :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c, Vector v d)
+         => (Int -> a -> b -> c -> d) -> v a -> v b -> v c -> v d
+{-# INLINE izipWith3 #-}
+izipWith3 f as bs cs
+  = unstream (Stream.zipWith3 (uncurry f) (Stream.indexed (stream as))
+                                                          (stream bs)
+                                                          (stream cs))
+
+izipWith4 :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c, Vector v d, Vector v e)
+         => (Int -> a -> b -> c -> d -> e) -> v a -> v b -> v c -> v d -> v e
+{-# INLINE izipWith4 #-}
+izipWith4 f as bs cs ds
+  = unstream (Stream.zipWith4 (uncurry f) (Stream.indexed (stream as))
+                                                          (stream bs)
+                                                          (stream cs)
+                                                          (stream ds))
+
+izipWith5 :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c, Vector v d, Vector v e,
+             Vector v f)
+         => (Int -> a -> b -> c -> d -> e -> f) -> v a -> v b -> v c -> v d
+                                                -> v e -> v f
+{-# INLINE izipWith5 #-}
+izipWith5 f as bs cs ds es
+  = unstream (Stream.zipWith5 (uncurry f) (Stream.indexed (stream as))
+                                                          (stream bs)
+                                                          (stream cs)
+                                                          (stream ds)
+                                                          (stream es))
+
+izipWith6 :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c, Vector v d, Vector v e,
+             Vector v f, Vector v g)
+         => (Int -> a -> b -> c -> d -> e -> f -> g)
+         -> v a -> v b -> v c -> v d -> v e -> v f -> v g
+{-# INLINE izipWith6 #-}
+izipWith6 f as bs cs ds es fs
+  = unstream (Stream.zipWith6 (uncurry f) (Stream.indexed (stream as))
+                                                          (stream bs)
+                                                          (stream cs)
+                                                          (stream ds)
+                                                          (stream es)
+                                                          (stream fs))
 
 zip :: (Vector v a, Vector v b, Vector v (a,b)) => v a -> v b -> v (a, b)
 {-# INLINE zip #-}
 zip = zipWith (,)
 
-zip3 :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c, Vector v (a, b, c)) => v a -> v b -> v c -> v (a, b, c)
+zip3 :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c, Vector v (a, b, c))
+     => v a -> v b -> v c -> v (a, b, c)
 {-# INLINE zip3 #-}
 zip3 = zipWith3 (,,)
 
+zip4 :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c, Vector v d, Vector v (a, b, c, d))
+     => v a -> v b -> v c -> v d -> v (a, b, c, d)
+{-# INLINE zip4 #-}
+zip4 = zipWith4 (,,,)
+
+zip5 :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c, Vector v d, Vector v e,
+         Vector v (a, b, c, d, e))
+     => v a -> v b -> v c -> v d -> v e -> v (a, b, c, d, e)
+{-# INLINE zip5 #-}
+zip5 = zipWith5 (,,,,)
+
+zip6 :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c, Vector v d, Vector v e,
+         Vector v f, Vector v (a, b, c, d, e, f))
+     => v a -> v b -> v c -> v d -> v e -> v f -> v (a, b, c, d, e, f)
+{-# INLINE zip6 #-}
+zip6 = zipWith6 (,,,,,)
+
 unzip :: (Vector v a, Vector v b, Vector v (a,b)) => v (a, b) -> (v a, v b)
 {-# INLINE unzip #-}
 unzip xs = (map fst xs, map snd xs)
 
-unzip3 :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c, Vector v (a, b, c)) => v (a, b, c) -> (v a, v b, v c)
+unzip3 :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c, Vector v (a, b, c))
+       => v (a, b, c) -> (v a, v b, v c)
 {-# INLINE unzip3 #-}
-unzip3 xs = (map (\(a, b, c) -> a) xs, map (\(a, b, c) -> b) xs, map (\(a, b, c) -> c) xs)
+unzip3 xs = (map (\(a, b, c) -> a) xs,
+             map (\(a, b, c) -> b) xs,
+             map (\(a, b, c) -> c) xs)
+
+unzip4 :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c, Vector v d,
+           Vector v (a, b, c, d))
+       => v (a, b, c, d) -> (v a, v b, v c, v d)
+{-# INLINE unzip4 #-}
+unzip4 xs = (map (\(a, b, c, d) -> a) xs,
+             map (\(a, b, c, d) -> b) xs,
+             map (\(a, b, c, d) -> c) xs,
+             map (\(a, b, c, d) -> d) xs)
+
+unzip5 :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c, Vector v d, Vector v e,
+           Vector v (a, b, c, d, e))
+       => v (a, b, c, d, e) -> (v a, v b, v c, v d, v e)
+{-# INLINE unzip5 #-}
+unzip5 xs = (map (\(a, b, c, d, e) -> a) xs,
+             map (\(a, b, c, d, e) -> b) xs,
+             map (\(a, b, c, d, e) -> c) xs,
+             map (\(a, b, c, d, e) -> d) xs,
+             map (\(a, b, c, d, e) -> e) xs)
+
+unzip6 :: (Vector v a, Vector v b, Vector v c, Vector v d, Vector v e,
+           Vector v f, Vector v (a, b, c, d, e, f))
+       => v (a, b, c, d, e, f) -> (v a, v b, v c, v d, v e, v f)
+{-# INLINE unzip6 #-}
+unzip6 xs = (map (\(a, b, c, d, e, f) -> a) xs,
+             map (\(a, b, c, d, e, f) -> b) xs,
+             map (\(a, b, c, d, e, f) -> c) xs,
+             map (\(a, b, c, d, e, f) -> d) xs,
+             map (\(a, b, c, d, e, f) -> e) xs,
+             map (\(a, b, c, d, e, f) -> f) xs)
 
 -- Comparisons
 -- -----------
@@ -489,11 +950,20 @@ cmp xs ys = compare (stream xs) (stream ys)
 -- Filtering
 -- ---------
 
--- | Drop elements which do not satisfy the predicate
+-- | Drop elements that do not satisfy the predicate
 filter :: Vector v a => (a -> Bool) -> v a -> v a
 {-# INLINE filter #-}
 filter f = unstream . inplace (MStream.filter f) . stream
 
+-- | Drop elements that do not satisfy the predicate (applied to values and
+-- their indices)
+ifilter :: Vector v a => (Int -> a -> Bool) -> v a -> v a
+{-# INLINE ifilter #-}
+ifilter f = unstream
+          . inplace (MStream.map snd . MStream.filter (uncurry f)
+                                     . MStream.indexed)
+          . stream
+
 -- | Yield the longest prefix of elements satisfying the predicate.
 takeWhile :: Vector v a => (a -> Bool) -> v a -> v a
 {-# INLINE takeWhile #-}
@@ -504,6 +974,79 @@ dropWhile :: Vector v a => (a -> Bool) -> v a -> v a
 {-# INLINE dropWhile #-}
 dropWhile f = unstream . Stream.dropWhile f . stream
 
+-- | Split the vector in two parts, the first one containing those elements
+-- that satisfy the predicate and the second one those that don't. The
+-- relative order of the elements is preserved at the cost of a (sometimes)
+-- reduced performance compared to 'unstablePartition'.
+partition :: Vector v a => (a -> Bool) -> v a -> (v a, v a)
+{-# INLINE partition #-}
+partition f = partition_stream f . stream
+
+-- FIXME: Make this inplace-fusible (look at how stable_partition is
+-- implemented in C++)
+
+partition_stream :: Vector v a => (a -> Bool) -> Stream a -> (v a, v a)
+{-# INLINE_STREAM partition_stream #-}
+partition_stream f s = s `seq` runST (
+  do
+    (mv1,mv2) <- M.partitionStream f s
+    v1 <- unsafeFreeze mv1
+    v2 <- unsafeFreeze mv2
+    return (v1,v2))
+
+-- | Split the vector in two parts, the first one containing those elements
+-- that satisfy the predicate and the second one those that don't. The order
+-- of the elements is not preserved but the operation is often faster than
+-- 'partition'.
+unstablePartition :: Vector v a => (a -> Bool) -> v a -> (v a, v a)
+{-# INLINE unstablePartition #-}
+unstablePartition f = unstablePartition_stream f . stream
+
+unstablePartition_stream
+  :: Vector v a => (a -> Bool) -> Stream a -> (v a, v a)
+{-# INLINE_STREAM unstablePartition_stream #-}
+unstablePartition_stream f s = s `seq` runST (
+  do
+    (mv1,mv2) <- M.unstablePartitionStream f s
+    v1 <- unsafeFreeze mv1
+    v2 <- unsafeFreeze mv2
+    return (v1,v2))
+
+unstablePartition_new :: Vector v a => (a -> Bool) -> New v a -> (v a, v a)
+{-# INLINE_STREAM unstablePartition_new #-}
+unstablePartition_new f (New.New p) = runST (
+  do
+    mv <- p
+    i <- M.unstablePartition f mv
+    v <- unsafeFreeze mv
+    return (unsafeTake i v, unsafeDrop i v))
+
+{-# RULES
+
+"unstablePartition" forall f p.
+  unstablePartition_stream f (stream (new p))
+    = unstablePartition_new f p
+
+  #-}
+
+
+-- FIXME: make span and break fusible
+
+-- | Split the vector into the longest prefix of elements that satisfy the
+-- predicate and the rest.
+span :: Vector v a => (a -> Bool) -> v a -> (v a, v a)
+{-# INLINE span #-}
+span f = break (not . f)
+
+-- | Split the vector into the longest prefix of elements that do not satisfy
+-- the predicate and the rest.
+break :: Vector v a => (a -> Bool) -> v a -> (v a, v a)
+{-# INLINE break #-}
+break f xs = case findIndex f xs of
+               Just i  -> (unsafeSlice 0 i xs, unsafeSlice i (length xs - i) xs)
+               Nothing -> (xs, empty)
+    
+
 -- Searching
 -- ---------
 
@@ -531,6 +1074,25 @@ findIndex :: Vector v a => (a -> Bool) -> v a -> Maybe Int
 {-# INLINE findIndex #-}
 findIndex f = Stream.findIndex f . stream
 
+-- | Yield the indices of elements satisfying the predicate
+findIndices :: (Vector v a, Vector v Int) => (a -> Bool) -> v a -> v Int
+{-# INLINE findIndices #-}
+findIndices f = unstream
+              . inplace (MStream.map fst . MStream.filter (f . snd)
+                                         . MStream.indexed)
+              . stream
+
+-- | Yield 'Just' the index of the first occurence of the given element or
+-- 'Nothing' if the vector does not contain the element
+elemIndex :: (Vector v a, Eq a) => a -> v a -> Maybe Int
+{-# INLINE elemIndex #-}
+elemIndex x = findIndex (x==)
+
+-- | Yield the indices of all occurences of the given element
+elemIndices :: (Vector v a, Vector v Int, Eq a) => a -> v a -> v Int
+{-# INLINE elemIndices #-}
+elemIndices x = findIndices (x==)
+
 -- Folding
 -- -------
 
@@ -539,7 +1101,7 @@ foldl :: Vector v b => (a -> b -> a) -> a -> v b -> a
 {-# INLINE foldl #-}
 foldl f z = Stream.foldl f z . stream
 
--- | Lefgt fold on non-empty vectors
+-- | Left fold on non-empty vectors
 foldl1 :: Vector v a => (a -> a -> a) -> v a -> a
 {-# INLINE foldl1 #-}
 foldl1 f = Stream.foldl1 f . stream
@@ -564,9 +1126,50 @@ foldr1 :: Vector v a => (a -> a -> a) -> v a -> a
 {-# INLINE foldr1 #-}
 foldr1 f = Stream.foldr1 f . stream
 
+-- | Right fold with a strict accumulator
+foldr' :: Vector v a => (a -> b -> b) -> b -> v a -> b
+{-# INLINE foldr' #-}
+foldr' f z = Stream.foldl' (flip f) z . streamR
+
+-- | Right fold on non-empty vectors with strict accumulator
+foldr1' :: Vector v a => (a -> a -> a) -> v a -> a
+{-# INLINE foldr1' #-}
+foldr1' f = Stream.foldl1' (flip f) . streamR
+
+-- | Left fold (function applied to each element and its index)
+ifoldl :: Vector v b => (a -> Int -> b -> a) -> a -> v b -> a
+{-# INLINE ifoldl #-}
+ifoldl f z = Stream.foldl (uncurry . f) z . Stream.indexed . stream
+
+-- | Left fold with strict accumulator (function applied to each element and
+-- its index)
+ifoldl' :: Vector v b => (a -> Int -> b -> a) -> a -> v b -> a
+{-# INLINE ifoldl' #-}
+ifoldl' f z = Stream.foldl' (uncurry . f) z . Stream.indexed . stream
+
+-- | Right fold (function applied to each element and its index)
+ifoldr :: Vector v a => (Int -> a -> b -> b) -> b -> v a -> b
+{-# INLINE ifoldr #-}
+ifoldr f z = Stream.foldr (uncurry f) z . Stream.indexed . stream
+
+-- | Right fold with strict accumulator (function applied to each element and
+-- its index)
+ifoldr' :: Vector v a => (Int -> a -> b -> b) -> b -> v a -> b
+{-# INLINE ifoldr' #-}
+ifoldr' f z xs = Stream.foldl' (flip (uncurry f)) z
+               $ Stream.indexedR (length xs) $ streamR xs
+
 -- Specialised folds
 -- -----------------
 
+all :: Vector v a => (a -> Bool) -> v a -> Bool
+{-# INLINE all #-}
+all f = Stream.and . Stream.map f . stream
+
+any :: Vector v a => (a -> Bool) -> v a -> Bool
+{-# INLINE any #-}
+any f = Stream.or . Stream.map f . stream
+
 and :: Vector v Bool => v Bool -> Bool
 {-# INLINE and #-}
 and = Stream.and . stream
@@ -587,79 +1190,90 @@ maximum :: (Vector v a, Ord a) => v a -> a
 {-# INLINE maximum #-}
 maximum = Stream.foldl1' max . stream
 
+maximumBy :: Vector v a => (a -> a -> Ordering) -> v a -> a
+{-# INLINE maximumBy #-}
+maximumBy cmp = Stream.foldl1' maxBy . stream
+  where
+    {-# INLINE maxBy #-}
+    maxBy x y = case cmp x y of
+                  LT -> y
+                  _  -> x
+
 minimum :: (Vector v a, Ord a) => v a -> a
 {-# INLINE minimum #-}
 minimum = Stream.foldl1' min . stream
 
+minimumBy :: Vector v a => (a -> a -> Ordering) -> v a -> a
+{-# INLINE minimumBy #-}
+minimumBy cmp = Stream.foldl1' minBy . stream
+  where
+    {-# INLINE minBy #-}
+    minBy x y = case cmp x y of
+                  GT -> y
+                  _  -> x
+
+maxIndex :: (Vector v a, Ord a) => v a -> Int
+{-# INLINE maxIndex #-}
+maxIndex = maxIndexBy compare
+
+maxIndexBy :: Vector v a => (a -> a -> Ordering) -> v a -> Int
+{-# INLINE maxIndexBy #-}
+maxIndexBy cmp = fst . Stream.foldl1' imax . Stream.indexed . stream
+  where
+    imax (i,x) (j,y) = i `seq` j `seq`
+                       case cmp x y of
+                         LT -> (j,y)
+                         _  -> (i,x)
+
+minIndex :: (Vector v a, Ord a) => v a -> Int
+{-# INLINE minIndex #-}
+minIndex = minIndexBy compare
+
+minIndexBy :: Vector v a => (a -> a -> Ordering) -> v a -> Int
+{-# INLINE minIndexBy #-}
+minIndexBy cmp = fst . Stream.foldl1' imin . Stream.indexed . stream
+  where
+    imin (i,x) (j,y) = i `seq` j `seq`
+                       case cmp x y of
+                         GT -> (j,y)
+                         _  -> (i,x)
+
+
 -- Unfolding
 -- ---------
 
+-- | Unfold
 unfoldr :: Vector v a => (b -> Maybe (a, b)) -> b -> v a
 {-# INLINE unfoldr #-}
 unfoldr f = unstream . Stream.unfoldr f
 
+-- | Unfoldr at most @n@ elements.
+unfoldrN  :: Vector v a => Int -> (b -> Maybe (a, b)) -> b -> v a
+{-# INLINE unfoldrN #-}
+unfoldrN n f = unstream . Stream.unfoldrN n f
+
 -- Scans
 -- -----
 
 -- | Prefix scan
 prescanl :: (Vector v a, Vector v b) => (a -> b -> a) -> a -> v b -> v a
 {-# INLINE prescanl #-}
-prescanl f z = unstream . Stream.prescanl f z . stream
-
-inplace_prescanl :: Vector v a => (a -> a -> a) -> a -> v a -> v a
-{-# INLINE inplace_prescanl #-}
-inplace_prescanl f z = unstream . inplace (MStream.prescanl f z) . stream
-
-{-# RULES
-
-"prescanl -> inplace_prescanl [Vector]" prescanl = inplace_prescanl
-
- #-}
+prescanl f z = unstream . inplace (MStream.prescanl f z) . stream
 
 -- | Prefix scan with strict accumulator
 prescanl' :: (Vector v a, Vector v b) => (a -> b -> a) -> a -> v b -> v a
 {-# INLINE prescanl' #-}
-prescanl' f z = unstream . Stream.prescanl' f z . stream
-
-inplace_prescanl' :: Vector v a => (a -> a -> a) -> a -> v a -> v a
-{-# INLINE inplace_prescanl' #-}
-inplace_prescanl' f z = unstream . inplace (MStream.prescanl' f z) . stream
-
-{-# RULES
-
-"prescanl' -> inplace_prescanl' [Vector]" prescanl' = inplace_prescanl'
-
- #-}
+prescanl' f z = unstream . inplace (MStream.prescanl' f z) . stream
 
 -- | Suffix scan
 postscanl :: (Vector v a, Vector v b) => (a -> b -> a) -> a -> v b -> v a
 {-# INLINE postscanl #-}
-postscanl f z = unstream . Stream.postscanl f z . stream
-
-inplace_postscanl :: Vector v a => (a -> a -> a) -> a -> v a -> v a
-{-# INLINE inplace_postscanl #-}
-inplace_postscanl f z = unstream . inplace (MStream.postscanl f z) . stream
-
-{-# RULES
-
-"postscanl -> inplace_postscanl [Vector]" postscanl = inplace_postscanl
-
- #-}
+postscanl f z = unstream . inplace (MStream.postscanl f z) . stream
 
 -- | Suffix scan with strict accumulator
 postscanl' :: (Vector v a, Vector v b) => (a -> b -> a) -> a -> v b -> v a
 {-# INLINE postscanl' #-}
-postscanl' f z = unstream . Stream.postscanl' f z . stream
-
-inplace_postscanl' :: Vector v a => (a -> a -> a) -> a -> v a -> v a
-{-# INLINE inplace_postscanl' #-}
-inplace_postscanl' f z = unstream . inplace (MStream.postscanl' f z) . stream
-
-{-# RULES
-
-"postscanl' -> inplace_postscanl' [Vector]" postscanl' = inplace_postscanl'
-
- #-}
+postscanl' f z = unstream . inplace (MStream.postscanl' f z) . stream
 
 -- | Haskell-style scan
 scanl :: (Vector v a, Vector v b) => (a -> b -> a) -> a -> v b -> v a
@@ -681,26 +1295,84 @@ scanl1' :: Vector v a => (a -> a -> a) -> v a -> v a
 {-# INLINE scanl1' #-}
 scanl1' f = unstream . inplace (MStream.scanl1' f) . stream
 
+
+-- | Prefix right-to-left scan
+prescanr :: (Vector v a, Vector v b) => (a -> b -> b) -> b -> v a -> v b
+{-# INLINE prescanr #-}
+prescanr f z = unstreamR . inplace (MStream.prescanl (flip f) z) . streamR
+
+-- | Prefix right-to-left scan with strict accumulator
+prescanr' :: (Vector v a, Vector v b) => (a -> b -> b) -> b -> v a -> v b
+{-# INLINE prescanr' #-}
+prescanr' f z = unstreamR . inplace (MStream.prescanl' (flip f) z) . streamR
+
+-- | Suffix right-to-left scan
+postscanr :: (Vector v a, Vector v b) => (a -> b -> b) -> b -> v a -> v b
+{-# INLINE postscanr #-}
+postscanr f z = unstreamR . inplace (MStream.postscanl (flip f) z) . streamR
+
+-- | Suffix right-to-left scan with strict accumulator
+postscanr' :: (Vector v a, Vector v b) => (a -> b -> b) -> b -> v a -> v b
+{-# INLINE postscanr' #-}
+postscanr' f z = unstreamR . inplace (MStream.postscanl' (flip f) z) . streamR
+
+-- | Haskell-style right-to-left scan
+scanr :: (Vector v a, Vector v b) => (a -> b -> b) -> b -> v a -> v b
+{-# INLINE scanr #-}
+scanr f z = unstreamR . Stream.scanl (flip f) z . streamR
+
+-- | Haskell-style right-to-left scan with strict accumulator
+scanr' :: (Vector v a, Vector v b) => (a -> b -> b) -> b -> v a -> v b
+{-# INLINE scanr' #-}
+scanr' f z = unstreamR . Stream.scanl' (flip f) z . streamR
+
+-- | Right-to-left scan over a non-empty vector
+scanr1 :: Vector v a => (a -> a -> a) -> v a -> v a
+{-# INLINE scanr1 #-}
+scanr1 f = unstreamR . inplace (MStream.scanl1 (flip f)) . streamR
+
+-- | Right-to-left scan over a non-empty vector with a strict accumulator
+scanr1' :: Vector v a => (a -> a -> a) -> v a -> v a
+{-# INLINE scanr1' #-}
+scanr1' f = unstreamR . inplace (MStream.scanl1' (flip f)) . streamR
+
 -- Enumeration
 -- -----------
 
+-- | Yield a vector of the given length containing the values @x@, @x+1@ etc.
+-- This operation is usually more efficient than 'enumFromTo'.
+enumFromN :: (Vector v a, Num a) => a -> Int -> v a
+{-# INLINE enumFromN #-}
+enumFromN x n = enumFromStepN x 1 n
+
+-- | Yield a vector of the given length containing the values @x@, @x+y@,
+-- @x+y+y@ etc. This operations is usually more efficient than
+-- 'enumFromThenTo'.
+enumFromStepN :: forall v a. (Vector v a, Num a) => a -> a -> Int -> v a
+{-# INLINE enumFromStepN #-}
+enumFromStepN x y n = elemseq (undefined :: v a) x
+                    $ elemseq (undefined :: v a) y
+                    $ unstream
+                    $ Stream.enumFromStepN  x y n
+
+-- | Enumerate values from @x@ to @y@.
+--
+-- /WARNING:/ This operation can be very inefficient. If at all possible, use
+-- 'enumFromN' instead.
 enumFromTo :: (Vector v a, Enum a) => a -> a -> v a
 {-# INLINE enumFromTo #-}
-enumFromTo from to = from `seq` to `seq` unfoldr enumFromTo_go (fromEnum from)
-  where
-    to_i = fromEnum to
-    enumFromTo_go i | i <= to_i = Just (toEnum i, i + 1)
-                    | otherwise = Nothing
+enumFromTo x y = unstream (Stream.enumFromTo x y)
 
+-- | Enumerate values from @x@ to @y@ with a specific step @z@.
+--
+-- /WARNING:/ This operation can be very inefficient. If at all possible, use
+-- 'enumFromStepN' instead.
 enumFromThenTo :: (Vector v a, Enum a) => a -> a -> a -> v a
 {-# INLINE enumFromThenTo #-}
-enumFromThenTo from next to = from `seq` next `seq` to `seq` unfoldr enumFromThenTo_go from_i
-  where
-    from_i = fromEnum from
-    to_i = fromEnum to
-    step_i = fromEnum next - from_i
-    enumFromThenTo_go i | i <= to_i = Just (toEnum i, i + step_i)
-                        | otherwise = Nothing
+enumFromThenTo x y z = unstream (Stream.enumFromThenTo x y z)
+
+-- Conversion to/from lists
+-- ------------------------
 
 -- | Convert a vector to a list
 toList :: Vector v a => v a -> [a]
@@ -712,3 +1384,150 @@ fromList :: Vector v a => [a] -> v a
 {-# INLINE fromList #-}
 fromList = unstream . Stream.fromList
 
+-- | Convert the first @n@ elements of a list to a vector
+--
+-- > fromListN n xs = fromList (take n xs)
+fromListN :: Vector v a => Int -> [a] -> v a
+{-# INLINE fromListN #-}
+fromListN n = unstream . Stream.fromListN n
+
+unstreamM :: (Vector v a, Monad m) => MStream m a -> m (v a)
+{-# INLINE_STREAM unstreamM #-}
+unstreamM s = do
+                xs <- MStream.toList s
+                return $ unstream $ Stream.unsafeFromList (MStream.size s) xs
+
+-- Monadic operations
+-- ------------------
+
+-- FIXME: specialise various combinators for ST and IO?
+
+-- | Perform the monadic action the given number of times and store the
+-- results in a vector.
+replicateM :: (Monad m, Vector v a) => Int -> m a -> m (v a)
+{-# INLINE replicateM #-}
+replicateM n m = fromListN n `Monad.liftM` Monad.replicateM n m
+
+-- | Apply the monadic action to all elements of the vector, yielding a vector
+-- of results
+mapM :: (Monad m, Vector v a, Vector v b) => (a -> m b) -> v a -> m (v b)
+{-# INLINE mapM #-}
+mapM f = unstreamM . Stream.mapM f . stream
+
+-- | Apply the monadic action to all elements of a vector and ignore the
+-- results
+mapM_ :: (Monad m, Vector v a) => (a -> m b) -> v a -> m ()
+{-# INLINE mapM_ #-}
+mapM_ f = Stream.mapM_ f . stream
+
+-- | Apply the monadic action to all elements of the vector, yielding a vector
+-- of results
+forM :: (Monad m, Vector v a, Vector v b) => v a -> (a -> m b) -> m (v b)
+{-# INLINE forM #-}
+forM as f = mapM f as
+
+-- | Apply the monadic action to all elements of a vector and ignore the
+-- results
+forM_ :: (Monad m, Vector v a) => v a -> (a -> m b) -> m ()
+{-# INLINE forM_ #-}
+forM_ as f = mapM_ f as
+
+-- | Zip the two vectors with the monadic action and yield a vector of results
+zipWithM :: (Monad m, Vector v a, Vector v b, Vector v c)
+         => (a -> b -> m c) -> v a -> v b -> m (v c)
+{-# INLINE zipWithM #-}
+zipWithM f as bs = unstreamM $ Stream.zipWithM f (stream as) (stream bs)
+
+-- | Zip the two vectors with the monadic action and ignore the results
+zipWithM_ :: (Monad m, Vector v a, Vector v b)
+          => (a -> b -> m c) -> v a -> v b -> m ()
+{-# INLINE zipWithM_ #-}
+zipWithM_ f as bs = Stream.zipWithM_ f (stream as) (stream bs)
+
+-- | Drop elements that do not satisfy the monadic predicate
+filterM :: (Monad m, Vector v a) => (a -> m Bool) -> v a -> m (v a)
+{-# INLINE filterM #-}
+filterM f = unstreamM . Stream.filterM f . stream
+
+-- | Monadic fold
+foldM :: (Monad m, Vector v b) => (a -> b -> m a) -> a -> v b -> m a
+{-# INLINE foldM #-}
+foldM m z = Stream.foldM m z . stream
+
+-- | Monadic fold over non-empty vectors
+fold1M :: (Monad m, Vector v a) => (a -> a -> m a) -> v a -> m a
+{-# INLINE fold1M #-}
+fold1M m = Stream.fold1M m . stream
+
+-- | Monadic fold with strict accumulator
+foldM' :: (Monad m, Vector v b) => (a -> b -> m a) -> a -> v b -> m a
+{-# INLINE foldM' #-}
+foldM' m z = Stream.foldM' m z . stream
+
+-- | Monad fold over non-empty vectors with strict accumulator
+fold1M' :: (Monad m, Vector v a) => (a -> a -> m a) -> v a -> m a
+{-# INLINE fold1M' #-}
+fold1M' m = Stream.fold1M' m . stream
+
+-- Destructive operations
+-- ----------------------
+
+-- | Destructively initialise a vector.
+create :: Vector v a => (forall s. ST s (Mutable v s a)) -> v a
+{-# INLINE create #-}
+create p = new (New.create p)
+
+-- | Apply a destructive operation to a vector. The operation modifies a
+-- copy of the vector unless it can be safely performed in place.
+modify :: Vector v a => (forall s. Mutable v s a -> ST s ()) -> v a -> v a
+{-# INLINE modify #-}
+modify p = new . New.modify p . clone
+
+-- We have to make sure that this is strict in the stream but we can't seq on
+-- it while fusion is happening. Hence this ugliness.
+modifyWithStream :: Vector v a
+                 => (forall s. Mutable v s a -> Stream b -> ST s ())
+                 -> v a -> Stream b -> v a
+{-# INLINE modifyWithStream #-}
+modifyWithStream p v s = new (New.modifyWithStream p (clone v) s)
+
+-- | Copy an immutable vector into a mutable one. The two vectors must have
+-- the same length. This is not checked.
+unsafeCopy
+  :: (PrimMonad m, Vector v a) => Mutable v (PrimState m) a -> v a -> m ()
+{-# INLINE unsafeCopy #-}
+unsafeCopy dst src = UNSAFE_CHECK(check) "unsafeCopy" "length mismatch"
+                                         (M.length dst == length src)
+                   $ (dst `seq` src `seq` basicUnsafeCopy dst src)
+           
+-- | Copy an immutable vector into a mutable one. The two vectors must have the
+-- same length.
+copy
+  :: (PrimMonad m, Vector v a) => Mutable v (PrimState m) a -> v a -> m ()
+{-# INLINE copy #-}
+copy dst src = BOUNDS_CHECK(check) "copy" "length mismatch"
+                                          (M.length dst == length src)
+             $ unsafeCopy dst src
+
+-- Utilities for defining Data instances
+-- -------------------------------------
+
+-- | Generic definion of 'Data.Data.gfoldl' that views a 'Vector' as a
+-- list.
+gfoldl :: (Vector v a, Data a)
+       => (forall d b. Data d => c (d -> b) -> d -> c b)
+       -> (forall g. g -> c g)
+       -> v a
+       -> c (v a)
+{-# INLINE gfoldl #-}
+gfoldl f z v = z fromList `f` toList v
+
+mkType :: String -> DataType
+{-# INLINE mkType #-}
+mkType = mkNorepType
+
+dataCast :: (Vector v a, Data a, Typeable1 v, Typeable1 t)
+         => (forall d. Data  d => c (t d)) -> Maybe  (c (v a))
+{-# INLINE dataCast #-}
+dataCast f = gcast1 f
+