Merge branch 'master' into boehm-demers-weiser-gc
[bpt/guile.git] / libguile / unif.c
index 4de949c..ecf96df 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-/* Copyright (C) 1995,1996,1997,1998,2000,2001,2002,2003,2004 Free Software Foundation, Inc.
+/* Copyright (C) 1995,1996,1997,1998,2000,2001,2002,2003,2004, 2005, 2006 Free Software Foundation, Inc.
  * 
  * This library is free software; you can redistribute it and/or
  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
@@ -12,7 +12,7 @@
  *
  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  * License along with this library; if not, write to the Free Software
- * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  */
 
 
@@ -25,7 +25,7 @@
 */
 \f
 
-#if HAVE_CONFIG_H
+#ifdef HAVE_CONFIG_H
 #  include <config.h>
 #endif
 
  * long long           llvect     s64
  */
 
-scm_t_bits scm_tc16_array;
-scm_t_bits scm_tc16_enclosed_array;
+scm_t_bits scm_i_tc16_array;
+scm_t_bits scm_i_tc16_enclosed_array;
+
+#define SCM_SET_ARRAY_CONTIGUOUS_FLAG(x) \
+  (SCM_SET_CELL_WORD_0 ((x), SCM_CELL_WORD_0 (x) | SCM_I_ARRAY_FLAG_CONTIGUOUS))
+#define SCM_CLR_ARRAY_CONTIGUOUS_FLAG(x) \
+  (SCM_SET_CELL_WORD_0 ((x), SCM_CELL_WORD_0 (x) & ~SCM_I_ARRAY_FLAG_CONTIGUOUS))
 
 typedef SCM creator_proc (SCM len, SCM fill);
 
@@ -143,6 +148,22 @@ make_typed_vector (SCM type, size_t len)
 SCM_SYMBOL (scm_sym_s, "s");
 SCM_SYMBOL (scm_sym_l, "l");
 
+static int
+singp (SCM obj)
+{
+  if (!SCM_REALP (obj))
+    return 0;
+  else
+    {
+      double x = SCM_REAL_VALUE (obj);
+      float fx = x;
+      return (- SCM_FLTMAX < x) && (x < SCM_FLTMAX) && (fx == x);
+    }
+}
+
+SCM_API int scm_i_inump (SCM obj);
+SCM_API scm_t_signed_bits scm_i_inum (SCM obj);
+
 static SCM
 prototype_to_type (SCM proto)
 {
@@ -150,24 +171,32 @@ prototype_to_type (SCM proto)
 
   if (scm_is_eq (proto, SCM_BOOL_T))
     type_name = "b";
-  else if (scm_is_eq (proto, SCM_MAKE_CHAR ('a')))
-    type_name = "a";
   else if (scm_is_eq (proto, SCM_MAKE_CHAR (0)))
     type_name = "s8";
+  else if (SCM_CHARP (proto))
+    type_name = "a";
+  else if (scm_i_inump (proto))
+    {
+      if (scm_i_inum (proto) > 0)
+       type_name = "u32";
+      else
+       type_name = "s32";
+    }
   else if (scm_is_eq (proto, scm_sym_s))
     type_name = "s16";
-  else if (scm_is_true (scm_eqv_p (proto, scm_from_int (1))))
-    type_name = "u32";
-  else if (scm_is_true (scm_eqv_p (proto, scm_from_int (-1))))
-    type_name = "s32";
   else if (scm_is_eq (proto, scm_sym_l))
     type_name = "s64";
-  else if (scm_is_true (scm_eqv_p (proto, scm_from_double (1.0))))
-    type_name = "f32";
-  else if (scm_is_true (scm_eqv_p (proto, scm_divide (scm_from_int (1),
-                                                     scm_from_int (3)))))
-    type_name = "f64";
-  else if (scm_is_true (scm_eqv_p (proto, scm_c_make_rectangular (0, 1))))
+  else if (SCM_REALP (proto)
+          || scm_is_true (scm_eqv_p (proto,
+                                     scm_divide (scm_from_int (1),
+                                                 scm_from_int (3)))))
+    {
+      if (singp (proto))
+       type_name = "f32";
+      else
+       type_name = "f64";
+    }
+  else if (SCM_COMPLEXP (proto))
     type_name = "c64";
   else if (scm_is_null (proto))
     type_name = NULL;
@@ -209,7 +238,7 @@ scm_i_get_old_prototype (SCM uvec)
     scm_misc_error (NULL, "~a has no prototype", scm_list_1 (uvec));
 }
 
-SCM 
+SCM
 scm_make_uve (long k, SCM prot)
 #define FUNC_NAME "scm_make_uve"
 {
@@ -225,15 +254,15 @@ scm_make_uve (long k, SCM prot)
 int
 scm_is_array (SCM obj)
 {
-  return (SCM_ENCLOSED_ARRAYP (obj)
-         || SCM_ARRAYP (obj)
+  return (SCM_I_ENCLOSED_ARRAYP (obj)
+         || SCM_I_ARRAYP (obj)
          || scm_is_generalized_vector (obj));
 }
 
 int
 scm_is_typed_array (SCM obj, SCM type)
 {
-  if (SCM_ENCLOSED_ARRAYP (obj))
+  if (SCM_I_ENCLOSED_ARRAYP (obj))
     {
       /* Enclosed arrays are arrays but are not of any type.
       */
@@ -242,8 +271,8 @@ scm_is_typed_array (SCM obj, SCM type)
 
   /* Get storage vector. 
    */
-  if (SCM_ARRAYP (obj))
-    obj = SCM_ARRAY_V (obj);
+  if (SCM_I_ARRAYP (obj))
+    obj = SCM_I_ARRAY_V (obj);
 
   /* It must be a generalized vector (which includes vectors, strings, etc).
    */
@@ -253,6 +282,217 @@ scm_is_typed_array (SCM obj, SCM type)
   return scm_is_eq (type, scm_i_generalized_vector_type (obj));
 }
 
+static SCM
+enclosed_ref (scm_t_array_handle *h, ssize_t pos)
+{
+  return scm_i_cvref (SCM_I_ARRAY_V (h->array), pos + h->base, 1);
+}
+
+static SCM
+vector_ref (scm_t_array_handle *h, ssize_t pos)
+{
+  return ((const SCM *)h->elements)[pos];
+}
+
+static SCM
+string_ref (scm_t_array_handle *h, ssize_t pos)
+{
+  pos += h->base;
+  if (SCM_I_ARRAYP (h->array))
+    return scm_c_string_ref (SCM_I_ARRAY_V (h->array), pos);
+  else
+    return scm_c_string_ref (h->array, pos);
+}
+
+static SCM
+bitvector_ref (scm_t_array_handle *h, ssize_t pos)
+{
+  pos += scm_array_handle_bit_elements_offset (h);
+  return
+    scm_from_bool (((scm_t_uint32 *)h->elements)[pos/32] & (1l << (pos % 32)));
+}
+
+static SCM
+memoize_ref (scm_t_array_handle *h, ssize_t pos)
+{
+  SCM v = h->array;
+
+  if (SCM_I_ENCLOSED_ARRAYP (v))
+    {
+      h->ref = enclosed_ref;
+      return enclosed_ref (h, pos);
+    }
+
+  if (SCM_I_ARRAYP (v))
+    v = SCM_I_ARRAY_V (v);
+
+  if (scm_is_vector (v))
+    {
+      h->elements = scm_array_handle_elements (h);
+      h->ref = vector_ref;
+    }
+  else if (scm_is_uniform_vector (v))
+    {
+      h->elements = scm_array_handle_uniform_elements (h);
+      h->ref = scm_i_uniform_vector_ref_proc (v);
+    }
+  else if (scm_is_string (v))
+    {
+      h->ref = string_ref;
+    }
+  else if (scm_is_bitvector (v))
+    {
+      h->elements = scm_array_handle_bit_elements (h);
+      h->ref = bitvector_ref;
+    }
+  else
+    scm_misc_error (NULL, "unknown array type: ~a", scm_list_1 (h->array));
+
+  return h->ref (h, pos);
+}
+
+static void
+enclosed_set (scm_t_array_handle *h, ssize_t pos, SCM val)
+{
+  scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, h->array, "non-enclosed array");
+}
+
+static void
+vector_set (scm_t_array_handle *h, ssize_t pos, SCM val)
+{
+  ((SCM *)h->writable_elements)[pos] = val;
+}
+
+static void
+string_set (scm_t_array_handle *h, ssize_t pos, SCM val)
+{
+  pos += h->base;
+  if (SCM_I_ARRAYP (h->array))
+    scm_c_string_set_x (SCM_I_ARRAY_V (h->array), pos, val);
+  else
+    scm_c_string_set_x (h->array, pos, val);
+}
+
+static void
+bitvector_set (scm_t_array_handle *h, ssize_t pos, SCM val)
+{
+  scm_t_uint32 mask;
+  pos += scm_array_handle_bit_elements_offset (h);
+  mask = 1l << (pos % 32);
+  if (scm_to_bool (val))
+    ((scm_t_uint32 *)h->writable_elements)[pos/32] |= mask;
+  else
+    ((scm_t_uint32 *)h->writable_elements)[pos/32] &= ~mask;
+}
+
+static void
+memoize_set (scm_t_array_handle *h, ssize_t pos, SCM val)
+{
+  SCM v = h->array;
+
+  if (SCM_I_ENCLOSED_ARRAYP (v))
+    {
+      h->set = enclosed_set;
+      enclosed_set (h, pos, val);
+      return;
+    }
+
+  if (SCM_I_ARRAYP (v))
+    v = SCM_I_ARRAY_V (v);
+
+  if (scm_is_vector (v))
+    {
+      h->writable_elements = scm_array_handle_writable_elements (h);
+      h->set = vector_set;
+    }
+  else if (scm_is_uniform_vector (v))
+    {
+      h->writable_elements = scm_array_handle_uniform_writable_elements (h);
+      h->set = scm_i_uniform_vector_set_proc (v);
+    }
+  else if (scm_is_string (v))
+    {
+      h->set = string_set;
+    }
+  else if (scm_is_bitvector (v))
+    {
+      h->writable_elements = scm_array_handle_bit_writable_elements (h);
+      h->set = bitvector_set;
+    }
+  else
+    scm_misc_error (NULL, "unknown array type: ~a", scm_list_1 (h->array));
+
+  h->set (h, pos, val);
+}
+
+void
+scm_array_get_handle (SCM array, scm_t_array_handle *h)
+{
+  h->array = array;
+  h->ref = memoize_ref;
+  h->set = memoize_set;
+
+  if (SCM_I_ARRAYP (array) || SCM_I_ENCLOSED_ARRAYP (array))
+    {
+      h->dims = SCM_I_ARRAY_DIMS (array);
+      h->base = SCM_I_ARRAY_BASE (array);
+    }
+  else if (scm_is_generalized_vector (array))
+    {
+      h->dim0.lbnd = 0;
+      h->dim0.ubnd = scm_c_generalized_vector_length (array) - 1;
+      h->dim0.inc = 1;
+      h->dims = &h->dim0;
+      h->base = 0;
+    }
+  else
+    scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, array, "array");
+}
+
+void
+scm_array_handle_release (scm_t_array_handle *h)
+{
+  /* Nothing to do here until arrays need to be reserved for real.
+   */
+}
+
+size_t
+scm_array_handle_rank (scm_t_array_handle *h)
+{
+  if (SCM_I_ARRAYP (h->array) || SCM_I_ENCLOSED_ARRAYP (h->array))
+    return SCM_I_ARRAY_NDIM (h->array);
+  else
+    return 1;
+}
+
+scm_t_array_dim *
+scm_array_handle_dims (scm_t_array_handle *h)
+{
+  return h->dims;
+}
+
+const SCM *
+scm_array_handle_elements (scm_t_array_handle *h)
+{
+  SCM vec = h->array;
+  if (SCM_I_ARRAYP (vec))
+    vec = SCM_I_ARRAY_V (vec);
+  if (SCM_I_IS_VECTOR (vec))
+    return SCM_I_VECTOR_ELTS (vec) + h->base;
+  scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, h->array, "non-uniform array");
+}
+
+SCM *
+scm_array_handle_writable_elements (scm_t_array_handle *h)
+{
+  SCM vec = h->array;
+  if (SCM_I_ARRAYP (vec))
+    vec = SCM_I_ARRAY_V (vec);
+  if (SCM_I_IS_VECTOR (vec))
+    return SCM_I_VECTOR_WELTS (vec) + h->base;
+  scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, h->array, "non-uniform array");
+}
+
 #if SCM_ENABLE_DEPRECATED
 
 SCM_DEFINE (scm_array_p, "array?", 1, 1, 0,
@@ -281,16 +521,24 @@ SCM_DEFINE (scm_array_p, "array?", 1, 1, 0,
    scm_is_array or scm_is_typed_array anyway.
 */
 
-SCM_DEFINE (scm_array_p, "array?", 1, 0, 0,
-           (SCM obj, SCM unused),
+static SCM scm_i_array_p (SCM obj);
+
+SCM_DEFINE (scm_i_array_p, "array?", 1, 0, 0,
+           (SCM obj),
            "Return @code{#t} if the @var{obj} is an array, and @code{#f} if\n"
            "not.")
-#define FUNC_NAME s_scm_array_p
+#define FUNC_NAME s_scm_i_array_p
 {
   return scm_from_bool (scm_is_array (obj));
 }
 #undef FUNC_NAME
 
+SCM
+scm_array_p (SCM obj, SCM prot)
+{
+  return scm_from_bool (scm_is_array (obj));
+}
+
 #endif /* !SCM_ENABLE_DEPRECATED */
 
 
@@ -304,19 +552,24 @@ SCM_DEFINE (scm_typed_array_p, "typed-array?", 2, 0, 0,
 }
 #undef FUNC_NAME
 
+size_t
+scm_c_array_rank (SCM array)
+{
+  scm_t_array_handle handle;
+  size_t res;
+
+  scm_array_get_handle (array, &handle);
+  res = scm_array_handle_rank (&handle);
+  scm_array_handle_release (&handle);
+  return res;
+}
 
 SCM_DEFINE (scm_array_rank, "array-rank", 1, 0, 0, 
            (SCM array),
            "Return the number of dimensions of the array @var{array.}\n")
 #define FUNC_NAME s_scm_array_rank
 {
-  if (scm_is_generalized_vector (array))
-    return scm_from_int (1);
-
-  if (SCM_ARRAYP (array) || SCM_ENCLOSED_ARRAYP (array))
-    return scm_from_size_t (SCM_ARRAY_NDIM (array));
-    
-  scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, array, "array");
+  return scm_from_size_t (scm_c_array_rank (array));
 }
 #undef FUNC_NAME
 
@@ -330,28 +583,25 @@ SCM_DEFINE (scm_array_dimensions, "array-dimensions", 1, 0, 0,
            "@end lisp")
 #define FUNC_NAME s_scm_array_dimensions
 {
-  if (scm_is_generalized_vector (ra))
-    return scm_list_1 (scm_generalized_vector_length (ra));
-
-  if (SCM_ARRAYP (ra) || SCM_ENCLOSED_ARRAYP (ra))
-    {
-      SCM res = SCM_EOL;
-      size_t k;
-      scm_t_array_dim *s;
+  scm_t_array_handle handle;
+  scm_t_array_dim *s;
+  SCM res = SCM_EOL;
+  size_t k;
       
-      k = SCM_ARRAY_NDIM (ra);
-      s = SCM_ARRAY_DIMS (ra);
-      while (k--)
-       res = scm_cons (s[k].lbnd
-                       ? scm_cons2 (scm_from_long (s[k].lbnd),
-                                    scm_from_long (s[k].ubnd),
-                                    SCM_EOL)
-                       : scm_from_long (1 + s[k].ubnd),
-                       res);
-      return res;
-    }
+  scm_array_get_handle (ra, &handle);
+  s = scm_array_handle_dims (&handle);
+  k = scm_array_handle_rank (&handle);
 
-  scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, ra, "array");
+  while (k--)
+    res = scm_cons (s[k].lbnd
+                   ? scm_cons2 (scm_from_ssize_t (s[k].lbnd),
+                                scm_from_ssize_t (s[k].ubnd),
+                                SCM_EOL)
+                   : scm_from_ssize_t (1 + s[k].ubnd),
+                   res);
+
+  scm_array_handle_release (&handle);
+  return res;
 }
 #undef FUNC_NAME
 
@@ -361,9 +611,11 @@ SCM_DEFINE (scm_shared_array_root, "shared-array-root", 1, 0, 0,
            "Return the root vector of a shared array.")
 #define FUNC_NAME s_scm_shared_array_root
 {
-  SCM_ASSERT (SCM_ARRAYP (ra) || SCM_ENCLOSED_ARRAYP (ra), ra,
-             SCM_ARG1, FUNC_NAME);
-  return SCM_ARRAY_V (ra);
+  if (SCM_I_ARRAYP (ra) || SCM_I_ENCLOSED_ARRAYP (ra))
+    return SCM_I_ARRAY_V (ra);
+  else if (scm_is_generalized_vector (ra))
+    return ra;
+  scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, ra, "array");
 }
 #undef FUNC_NAME
 
@@ -373,9 +625,13 @@ SCM_DEFINE (scm_shared_array_offset, "shared-array-offset", 1, 0, 0,
            "Return the root vector index of the first element in the array.")
 #define FUNC_NAME s_scm_shared_array_offset
 {
-  SCM_ASSERT (SCM_ARRAYP (ra) || SCM_ENCLOSED_ARRAYP (ra), ra,
-             SCM_ARG1, FUNC_NAME);
-  return scm_from_int (SCM_ARRAY_BASE (ra));
+  scm_t_array_handle handle;
+  SCM res;
+
+  scm_array_get_handle (ra, &handle);
+  res = scm_from_size_t (handle.base);
+  scm_array_handle_release (&handle);
+  return res;
 }
 #undef FUNC_NAME
 
@@ -385,102 +641,79 @@ SCM_DEFINE (scm_shared_array_increments, "shared-array-increments", 1, 0, 0,
            "For each dimension, return the distance between elements in the root vector.")
 #define FUNC_NAME s_scm_shared_array_increments
 {
+  scm_t_array_handle handle;
   SCM res = SCM_EOL;
   size_t k;
   scm_t_array_dim *s;
 
-  SCM_ASSERT (SCM_ARRAYP (ra) || SCM_ENCLOSED_ARRAYP (ra), ra,
-             SCM_ARG1, FUNC_NAME);
-  k = SCM_ARRAY_NDIM (ra);
-  s = SCM_ARRAY_DIMS (ra);
+  scm_array_get_handle (ra, &handle);
+  k = scm_array_handle_rank (&handle);
+  s = scm_array_handle_dims (&handle);
   while (k--)
-    res = scm_cons (scm_from_long (s[k].inc), res);
+    res = scm_cons (scm_from_ssize_t (s[k].inc), res);
+  scm_array_handle_release (&handle);
   return res;
 }
 #undef FUNC_NAME
 
-
-static char s_bad_ind[] = "Bad scm_array index";
-
-
-long 
-scm_aind (SCM ra, SCM args, const char *what)
+ssize_t
+scm_array_handle_pos (scm_t_array_handle *h, SCM indices)
 {
-  SCM ind;
-  register long j;
-  register unsigned long pos = SCM_ARRAY_BASE (ra);
-  register unsigned long k = SCM_ARRAY_NDIM (ra);
-  scm_t_array_dim *s = SCM_ARRAY_DIMS (ra);
-
-  if (scm_is_integer (args))
-    {
-      if (k != 1)
-       scm_error_num_args_subr (what);
-      return pos + (scm_to_long (args) - s->lbnd) * (s->inc);
-    }
-  while (k && scm_is_pair (args))
+  scm_t_array_dim *s = scm_array_handle_dims (h);
+  ssize_t pos = 0, i;
+  size_t k = scm_array_handle_rank (h);
+  
+  while (k > 0 && scm_is_pair (indices))
     {
-      ind = SCM_CAR (args);
-      args = SCM_CDR (args);
-      if (!scm_is_integer (ind))
-       scm_misc_error (what, s_bad_ind, SCM_EOL);
-      j = scm_to_long (ind);
-      if (j < s->lbnd || j > s->ubnd)
-       scm_out_of_range (what, ind);
-      pos += (j - s->lbnd) * (s->inc);
+      i = scm_to_signed_integer (SCM_CAR (indices), s->lbnd, s->ubnd);
+      pos += (i - s->lbnd) * s->inc;
       k--;
       s++;
+      indices = SCM_CDR (indices);
     }
-  if (k != 0 || !scm_is_null (args))
-    scm_error_num_args_subr (what);
-
+  if (k > 0 || !scm_is_null (indices))
+    scm_misc_error (NULL, "wrong number of indices, expecting ~a",
+                   scm_list_1 (scm_from_size_t (scm_array_handle_rank (h))));
   return pos;
 }
 
-
-static SCM 
-scm_i_make_ra (int ndim, scm_t_bits tag)
+SCM 
+scm_i_make_ra (int ndim, int enclosed)
 {
+  scm_t_bits tag = enclosed? scm_i_tc16_enclosed_array : scm_i_tc16_array;
   SCM ra;
   SCM_NEWSMOB(ra, ((scm_t_bits) ndim << 17) + tag,
-              scm_gc_malloc ((sizeof (scm_t_array) +
+              scm_gc_malloc ((sizeof (scm_i_t_array) +
                              ndim * sizeof (scm_t_array_dim)),
                             "array"));
-  SCM_ARRAY_V (ra) = SCM_BOOL_F;
+  SCM_I_ARRAY_V (ra) = SCM_BOOL_F;
   return ra;
 }
 
-SCM 
-scm_make_ra (int ndim)
-{
-  return scm_i_make_ra (ndim, scm_tc16_array);
-}
-
-
 static char s_bad_spec[] = "Bad scm_array dimension";
 
 
 /* Increments will still need to be set. */
 
-SCM 
-scm_shap2ra (SCM args, const char *what)
+static SCM 
+scm_i_shap2ra (SCM args)
 {
   scm_t_array_dim *s;
   SCM ra, spec, sp;
   int ndim = scm_ilength (args);
   if (ndim < 0)
-    scm_misc_error (what, s_bad_spec, SCM_EOL);
+    scm_misc_error (NULL, s_bad_spec, SCM_EOL);
 
-  ra = scm_make_ra (ndim);
-  SCM_ARRAY_BASE (ra) = 0;
-  s = SCM_ARRAY_DIMS (ra);
+  ra = scm_i_make_ra (ndim, 0);
+  SCM_I_ARRAY_BASE (ra) = 0;
+  s = SCM_I_ARRAY_DIMS (ra);
   for (; !scm_is_null (args); s++, args = SCM_CDR (args))
     {
       spec = SCM_CAR (args);
       if (scm_is_integer (spec))
        {
          if (scm_to_long (spec) < 0)
-           scm_misc_error (what, s_bad_spec, SCM_EOL);
+           scm_misc_error (NULL, s_bad_spec, SCM_EOL);
          s->lbnd = 0;
          s->ubnd = scm_to_long (spec) - 1;
          s->inc = 1;
@@ -488,13 +721,13 @@ scm_shap2ra (SCM args, const char *what)
       else
        {
          if (!scm_is_pair (spec) || !scm_is_integer (SCM_CAR (spec)))
-           scm_misc_error (what, s_bad_spec, SCM_EOL);
+           scm_misc_error (NULL, s_bad_spec, SCM_EOL);
          s->lbnd = scm_to_long (SCM_CAR (spec));
          sp = SCM_CDR (spec);
          if (!scm_is_pair (sp) 
              || !scm_is_integer (SCM_CAR (sp))
              || !scm_is_null (SCM_CDR (sp)))
-           scm_misc_error (what, s_bad_spec, SCM_EOL);
+           scm_misc_error (NULL, s_bad_spec, SCM_EOL);
          s->ubnd = scm_to_long (SCM_CAR (sp));
          s->inc = 1;
        }
@@ -513,26 +746,26 @@ SCM_DEFINE (scm_make_typed_array, "make-typed-array", 2, 0, 1,
   SCM ra;
   
   creator = type_to_creator (type);
-  ra = scm_shap2ra (bounds, FUNC_NAME);
+  ra = scm_i_shap2ra (bounds);
   SCM_SET_ARRAY_CONTIGUOUS_FLAG (ra);
-  s = SCM_ARRAY_DIMS (ra);
-  k = SCM_ARRAY_NDIM (ra);
+  s = SCM_I_ARRAY_DIMS (ra);
+  k = SCM_I_ARRAY_NDIM (ra);
 
   while (k--)
     {
       s[k].inc = rlen;
-      SCM_ASSERT_RANGE (1, bounds, s[k].lbnd <= s[k].ubnd);
+      SCM_ASSERT_RANGE (1, bounds, s[k].lbnd <= s[k].ubnd + 1);
       rlen = (s[k].ubnd - s[k].lbnd + 1) * s[k].inc;
     }
 
-  if (scm_is_eq (fill, SCM_BOOL_F) && !scm_is_eq (type, SCM_BOOL_T))
+  if (scm_is_eq (fill, SCM_UNSPECIFIED))
     fill = SCM_UNDEFINED;
 
-  SCM_ARRAY_V (ra) = creator (scm_from_size_t (rlen), fill);
+  SCM_I_ARRAY_V (ra) = creator (scm_from_size_t (rlen), fill);
 
-  if (1 == SCM_ARRAY_NDIM (ra) && 0 == SCM_ARRAY_BASE (ra))
+  if (1 == SCM_I_ARRAY_NDIM (ra) && 0 == SCM_I_ARRAY_BASE (ra))
     if (s->ubnd < s->lbnd || (0 == s->lbnd && 1 == s->inc))
-      return SCM_ARRAY_V (ra);
+      return SCM_I_ARRAY_V (ra);
   return ra;
 }
 #undef FUNC_NAME
@@ -563,31 +796,40 @@ SCM_DEFINE (scm_dimensions_to_uniform_array, "dimensions->uniform-array", 2, 1,
 
   if (scm_is_integer (dims))
     dims = scm_list_1 (dims);
+
+  if (SCM_UNBNDP (fill))
+    {
+      /* Using #\nul as the prototype yields a s8 array, but numeric
+        arrays can't store characters, so we have to special case this.
+      */
+      if (scm_is_eq (prot, SCM_MAKE_CHAR (0)))
+       fill = scm_from_int (0);
+      else
+       fill = prot;
+    }
+
   return scm_make_typed_array (prototype_to_type (prot), fill, dims);
 }
 #undef FUNC_NAME
 
 #endif
 
-void 
-scm_ra_set_contp (SCM ra)
+static void 
+scm_i_ra_set_contp (SCM ra)
 {
-  /* XXX - correct?  one-dimensional arrays are always 'contiguous',
-     is that right?
-   */
-  size_t k = SCM_ARRAY_NDIM (ra);
+  size_t k = SCM_I_ARRAY_NDIM (ra);
   if (k)
     {
-      long inc = SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k - 1].inc;
+      long inc = SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[k - 1].inc;
       while (k--)
        {
-         if (inc != SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k].inc)
+         if (inc != SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[k].inc)
            {
              SCM_CLR_ARRAY_CONTIGUOUS_FLAG (ra);
              return;
            }
-         inc *= (SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k].ubnd 
-                 - SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k].lbnd + 1);
+         inc *= (SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[k].ubnd 
+                 - SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[k].lbnd + 1);
        }
     }
   SCM_SET_ARRAY_CONTIGUOUS_FLAG (ra);
@@ -613,23 +855,27 @@ SCM_DEFINE (scm_make_shared_array, "make-shared-array", 2, 0, 1,
            "@end lisp")
 #define FUNC_NAME s_scm_make_shared_array
 {
+  scm_t_array_handle old_handle;
   SCM ra;
   SCM inds, indptr;
   SCM imap;
-  size_t k, i;
-  long old_min, new_min, old_max, new_max;
+  size_t k;
+  ssize_t i;
+  long old_base, old_min, new_min, old_max, new_max;
   scm_t_array_dim *s;
 
   SCM_VALIDATE_REST_ARGUMENT (dims);
-  SCM_VALIDATE_ARRAY (1, oldra);
   SCM_VALIDATE_PROC (2, mapfunc);
-  ra = scm_shap2ra (dims, FUNC_NAME);
-  if (SCM_ARRAYP (oldra))
+  ra = scm_i_shap2ra (dims);
+
+  scm_array_get_handle (oldra, &old_handle);
+
+  if (SCM_I_ARRAYP (oldra))
     {
-      SCM_ARRAY_V (ra) = SCM_ARRAY_V (oldra);
-      old_min = old_max = SCM_ARRAY_BASE (oldra);
-      s = SCM_ARRAY_DIMS (oldra);
-      k = SCM_ARRAY_NDIM (oldra);
+      SCM_I_ARRAY_V (ra) = SCM_I_ARRAY_V (oldra);
+      old_base = old_min = old_max = SCM_I_ARRAY_BASE (oldra);
+      s = scm_array_handle_dims (&old_handle);
+      k = scm_array_handle_rank (&old_handle);
       while (k--)
        {
          if (s[k].inc > 0)
@@ -640,59 +886,39 @@ SCM_DEFINE (scm_make_shared_array, "make-shared-array", 2, 0, 1,
     }
   else
     {
-      SCM_ARRAY_V (ra) = oldra;
-      old_min = 0;
+      SCM_I_ARRAY_V (ra) = oldra;
+      old_base = old_min = 0;
       old_max = scm_c_generalized_vector_length (oldra) - 1;
     }
+
   inds = SCM_EOL;
-  s = SCM_ARRAY_DIMS (ra);
-  for (k = 0; k < SCM_ARRAY_NDIM (ra); k++)
+  s = SCM_I_ARRAY_DIMS (ra);
+  for (k = 0; k < SCM_I_ARRAY_NDIM (ra); k++)
     {
       inds = scm_cons (scm_from_long (s[k].lbnd), inds);
       if (s[k].ubnd < s[k].lbnd)
        {
-         if (1 == SCM_ARRAY_NDIM (ra))
+         if (1 == SCM_I_ARRAY_NDIM (ra))
            ra = make_typed_vector (scm_array_type (ra), 0);
          else
-           SCM_ARRAY_V (ra) = make_typed_vector (scm_array_type (ra), 0);
+           SCM_I_ARRAY_V (ra) = make_typed_vector (scm_array_type (ra), 0);
+         scm_array_handle_release (&old_handle);
          return ra;
        }
     }
+
   imap = scm_apply_0 (mapfunc, scm_reverse (inds));
-  if (SCM_ARRAYP (oldra))
-      i = (size_t) scm_aind (oldra, imap, FUNC_NAME);
-  else
-    {
-      if (!scm_is_integer (imap))
-       {
-         if (scm_ilength (imap) != 1 || !scm_is_integer (SCM_CAR (imap)))
-           SCM_MISC_ERROR (s_bad_ind, SCM_EOL);
-         imap = SCM_CAR (imap);
-       }
-      i = scm_to_size_t (imap);
-    }
-  SCM_ARRAY_BASE (ra) = new_min = new_max = i;
+  i = scm_array_handle_pos (&old_handle, imap);
+  SCM_I_ARRAY_BASE (ra) = new_min = new_max = i + old_base;
   indptr = inds;
-  k = SCM_ARRAY_NDIM (ra);
+  k = SCM_I_ARRAY_NDIM (ra);
   while (k--)
     {
       if (s[k].ubnd > s[k].lbnd)
        {
          SCM_SETCAR (indptr, scm_sum (SCM_CAR (indptr), scm_from_int (1)));
          imap = scm_apply_0 (mapfunc, scm_reverse (inds));
-         if (SCM_ARRAYP (oldra))
-
-             s[k].inc = scm_aind (oldra, imap, FUNC_NAME) - i;
-         else
-           {
-             if (!scm_is_integer (imap))
-               {
-                 if (scm_ilength (imap) != 1 || !scm_is_integer (SCM_CAR (imap)))
-                   SCM_MISC_ERROR (s_bad_ind, SCM_EOL);
-                 imap = SCM_CAR (imap);
-               }
-             s[k].inc = scm_to_long (imap) - i;
-           }
+         s[k].inc = scm_array_handle_pos (&old_handle, imap) - i;
          i += s[k].inc;
          if (s[k].inc > 0)
            new_max += (s[k].ubnd - s[k].lbnd) * s[k].inc;
@@ -703,18 +929,21 @@ SCM_DEFINE (scm_make_shared_array, "make-shared-array", 2, 0, 1,
        s[k].inc = new_max - new_min + 1;       /* contiguous by default */
       indptr = SCM_CDR (indptr);
     }
+
+  scm_array_handle_release (&old_handle);
+
   if (old_min > new_min || old_max < new_max)
     SCM_MISC_ERROR ("mapping out of range", SCM_EOL);
-  if (1 == SCM_ARRAY_NDIM (ra) && 0 == SCM_ARRAY_BASE (ra))
+  if (1 == SCM_I_ARRAY_NDIM (ra) && 0 == SCM_I_ARRAY_BASE (ra))
     {
-      SCM v = SCM_ARRAY_V (ra);
-      unsigned long int length = scm_to_ulong (scm_uniform_vector_length (v));
+      SCM v = SCM_I_ARRAY_V (ra);
+      size_t length = scm_c_generalized_vector_length (v);
       if (1 == s->inc && 0 == s->lbnd && length == 1 + s->ubnd)
        return v;
       if (s->ubnd < s->lbnd)
        return make_typed_vector (scm_array_type (ra), 0);
     }
-  scm_ra_set_contp (ra);
+  scm_i_ra_set_contp (ra);
   return ra;
 }
 #undef FUNC_NAME
@@ -745,7 +974,6 @@ SCM_DEFINE (scm_transpose_array, "transpose-array", 1, 0, 1,
 #define FUNC_NAME s_scm_transpose_array
 {
   SCM res, vargs;
-  SCM const *ve = &vargs;
   scm_t_array_dim *s, *r;
   int ndim, i, k;
 
@@ -764,33 +992,33 @@ SCM_DEFINE (scm_transpose_array, "transpose-array", 1, 0, 1,
       return ra;
     }
 
-  if (SCM_ARRAYP (ra) || SCM_ENCLOSED_ARRAYP (ra))
+  if (SCM_I_ARRAYP (ra) || SCM_I_ENCLOSED_ARRAYP (ra))
     {
       vargs = scm_vector (args);
-      if (SCM_VECTOR_LENGTH (vargs) != SCM_ARRAY_NDIM (ra))
+      if (SCM_SIMPLE_VECTOR_LENGTH (vargs) != SCM_I_ARRAY_NDIM (ra))
        SCM_WRONG_NUM_ARGS ();
-      ve = SCM_VELTS (vargs);
       ndim = 0;
-      for (k = 0; k < SCM_ARRAY_NDIM (ra); k++)
+      for (k = 0; k < SCM_I_ARRAY_NDIM (ra); k++)
        {
-         i = scm_to_signed_integer (ve[k], 0, SCM_ARRAY_NDIM(ra));
+         i = scm_to_signed_integer (SCM_SIMPLE_VECTOR_REF (vargs, k),
+                                    0, SCM_I_ARRAY_NDIM(ra));
          if (ndim < i)
            ndim = i;
        }
       ndim++;
-      res = scm_make_ra (ndim);
-      SCM_ARRAY_V (res) = SCM_ARRAY_V (ra);
-      SCM_ARRAY_BASE (res) = SCM_ARRAY_BASE (ra);
+      res = scm_i_make_ra (ndim, 0);
+      SCM_I_ARRAY_V (res) = SCM_I_ARRAY_V (ra);
+      SCM_I_ARRAY_BASE (res) = SCM_I_ARRAY_BASE (ra);
       for (k = ndim; k--;)
        {
-         SCM_ARRAY_DIMS (res)[k].lbnd = 0;
-         SCM_ARRAY_DIMS (res)[k].ubnd = -1;
+         SCM_I_ARRAY_DIMS (res)[k].lbnd = 0;
+         SCM_I_ARRAY_DIMS (res)[k].ubnd = -1;
        }
-      for (k = SCM_ARRAY_NDIM (ra); k--;)
+      for (k = SCM_I_ARRAY_NDIM (ra); k--;)
        {
-         i = scm_to_int (ve[k]);
-         s = &(SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k]);
-         r = &(SCM_ARRAY_DIMS (res)[i]);
+         i = scm_to_int (SCM_SIMPLE_VECTOR_REF (vargs, k));
+         s = &(SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[k]);
+         r = &(SCM_I_ARRAY_DIMS (res)[i]);
          if (r->ubnd < r->lbnd)
            {
              r->lbnd = s->lbnd;
@@ -804,7 +1032,7 @@ SCM_DEFINE (scm_transpose_array, "transpose-array", 1, 0, 1,
                r->ubnd = s->ubnd;
              if (r->lbnd < s->lbnd)
                {
-                 SCM_ARRAY_BASE (res) += (s->lbnd - r->lbnd) * r->inc;
+                 SCM_I_ARRAY_BASE (res) += (s->lbnd - r->lbnd) * r->inc;
                  r->lbnd = s->lbnd;
                }
              r->inc += s->inc;
@@ -812,7 +1040,7 @@ SCM_DEFINE (scm_transpose_array, "transpose-array", 1, 0, 1,
        }
       if (ndim > 0)
        SCM_MISC_ERROR ("bad argument list", SCM_EOL);
-      scm_ra_set_contp (res);
+      scm_i_ra_set_contp (res);
       return res;
     }
 
@@ -850,27 +1078,27 @@ SCM_DEFINE (scm_enclose_array, "enclose-array", 1, 0, 1,
 
   SCM_VALIDATE_REST_ARGUMENT (axes);
   if (scm_is_null (axes))
-    axes = scm_cons ((SCM_ARRAYP (ra) ? scm_from_size_t (SCM_ARRAY_NDIM (ra) - 1) : SCM_INUM0), SCM_EOL);
+    axes = scm_cons ((SCM_I_ARRAYP (ra) ? scm_from_size_t (SCM_I_ARRAY_NDIM (ra) - 1) : SCM_INUM0), SCM_EOL);
   ninr = scm_ilength (axes);
   if (ninr < 0)
     SCM_WRONG_NUM_ARGS ();
-  ra_inr = scm_make_ra (ninr);
+  ra_inr = scm_i_make_ra (ninr, 0);
 
   if (scm_is_generalized_vector (ra))
     {
       s->lbnd = 0;
-      s->ubnd = scm_to_long (scm_uniform_vector_length (ra)) - 1;
+      s->ubnd = scm_c_generalized_vector_length (ra) - 1;
       s->inc = 1;
-      SCM_ARRAY_V (ra_inr) = ra;
-      SCM_ARRAY_BASE (ra_inr) = 0;
+      SCM_I_ARRAY_V (ra_inr) = ra;
+      SCM_I_ARRAY_BASE (ra_inr) = 0;
       ndim = 1;
     }
-  else if (SCM_ARRAYP (ra))
+  else if (SCM_I_ARRAYP (ra))
     {
-      s = SCM_ARRAY_DIMS (ra);
-      SCM_ARRAY_V (ra_inr) = SCM_ARRAY_V (ra);
-      SCM_ARRAY_BASE (ra_inr) = SCM_ARRAY_BASE (ra);
-      ndim = SCM_ARRAY_NDIM (ra);
+      s = SCM_I_ARRAY_DIMS (ra);
+      SCM_I_ARRAY_V (ra_inr) = SCM_I_ARRAY_V (ra);
+      SCM_I_ARRAY_BASE (ra_inr) = SCM_I_ARRAY_BASE (ra);
+      ndim = SCM_I_ARRAY_NDIM (ra);
     }
   else
     scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, ra, "array");
@@ -879,17 +1107,17 @@ SCM_DEFINE (scm_enclose_array, "enclose-array", 1, 0, 1,
   if (noutr < 0)
     SCM_WRONG_NUM_ARGS ();
   axv = scm_make_string (scm_from_int (ndim), SCM_MAKE_CHAR (0));
-  res = scm_i_make_ra (noutr, scm_tc16_enclosed_array);
-  SCM_ARRAY_BASE (res) = SCM_ARRAY_BASE (ra_inr);
-  SCM_ARRAY_V (res) = ra_inr;
+  res = scm_i_make_ra (noutr, 1);
+  SCM_I_ARRAY_BASE (res) = SCM_I_ARRAY_BASE (ra_inr);
+  SCM_I_ARRAY_V (res) = ra_inr;
   for (k = 0; k < ninr; k++, axes = SCM_CDR (axes))
     {
       if (!scm_is_integer (SCM_CAR (axes)))
        SCM_MISC_ERROR ("bad axis", SCM_EOL);
       j = scm_to_int (SCM_CAR (axes));
-      SCM_ARRAY_DIMS (ra_inr)[k].lbnd = s[j].lbnd;
-      SCM_ARRAY_DIMS (ra_inr)[k].ubnd = s[j].ubnd;
-      SCM_ARRAY_DIMS (ra_inr)[k].inc = s[j].inc;
+      SCM_I_ARRAY_DIMS (ra_inr)[k].lbnd = s[j].lbnd;
+      SCM_I_ARRAY_DIMS (ra_inr)[k].ubnd = s[j].ubnd;
+      SCM_I_ARRAY_DIMS (ra_inr)[k].inc = s[j].inc;
       scm_c_string_set_x (axv, j, SCM_MAKE_CHAR (1));
     }
   c_axv = scm_i_string_chars (axv);
@@ -897,13 +1125,13 @@ SCM_DEFINE (scm_enclose_array, "enclose-array", 1, 0, 1,
     {
       while (c_axv[j])
        j++;
-      SCM_ARRAY_DIMS (res)[k].lbnd = s[j].lbnd;
-      SCM_ARRAY_DIMS (res)[k].ubnd = s[j].ubnd;
-      SCM_ARRAY_DIMS (res)[k].inc = s[j].inc;
+      SCM_I_ARRAY_DIMS (res)[k].lbnd = s[j].lbnd;
+      SCM_I_ARRAY_DIMS (res)[k].ubnd = s[j].ubnd;
+      SCM_I_ARRAY_DIMS (res)[k].inc = s[j].inc;
     }
   scm_remember_upto_here_1 (axv);
-  scm_ra_set_contp (ra_inr);
-  scm_ra_set_contp (res);
+  scm_i_ra_set_contp (ra_inr);
+  scm_i_ra_set_contp (res);
   return res;
 }
 #undef FUNC_NAME
@@ -920,23 +1148,12 @@ SCM_DEFINE (scm_array_in_bounds_p, "array-in-bounds?", 1, 0, 1,
 
   SCM_VALIDATE_REST_ARGUMENT (args);
 
-  if (scm_is_generalized_vector (v))
-    {
-      long ind;
-
-      if (!scm_is_pair (args))
-       SCM_WRONG_NUM_ARGS ();
-      ind = scm_to_long (SCM_CAR (args));
-      args = SCM_CDR (args);
-      res = scm_from_bool (ind >= 0
-                          && ind < scm_c_generalized_vector_length (v));
-    }
-  else if (SCM_ARRAYP (v) || SCM_ENCLOSED_ARRAYP (v))
+  if (SCM_I_ARRAYP (v) || SCM_I_ENCLOSED_ARRAYP (v))
     {
-      size_t k = SCM_ARRAY_NDIM (v);
-      scm_t_array_dim *s = SCM_ARRAY_DIMS (v);
+      size_t k, ndim = SCM_I_ARRAY_NDIM (v);
+      scm_t_array_dim *s = SCM_I_ARRAY_DIMS (v);
 
-      while (k > 0)
+      for (k = 0; k < ndim; k++)
        {
          long ind;
 
@@ -944,9 +1161,8 @@ SCM_DEFINE (scm_array_in_bounds_p, "array-in-bounds?", 1, 0, 1,
            SCM_WRONG_NUM_ARGS ();
          ind = scm_to_long (SCM_CAR (args));
          args = SCM_CDR (args);
-         k -= 1;
 
-         if (ind < s->lbnd || ind > s->ubnd)
+         if (ind < s[k].lbnd || ind > s[k].ubnd)
            {
              res = SCM_BOOL_F;
              /* We do not stop the checking after finding a violation
@@ -956,6 +1172,21 @@ SCM_DEFINE (scm_array_in_bounds_p, "array-in-bounds?", 1, 0, 1,
            }
        }
     }
+  else if (scm_is_generalized_vector (v))
+    {
+      /* Since real arrays have been covered above, all generalized
+        vectors are guaranteed to be zero-origin here.
+      */
+
+      long ind;
+
+      if (!scm_is_pair (args))
+       SCM_WRONG_NUM_ARGS ();
+      ind = scm_to_long (SCM_CAR (args));
+      args = SCM_CDR (args);
+      res = scm_from_bool (ind >= 0
+                          && ind < scm_c_generalized_vector_length (v));
+    }
   else
     scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, v, "array");
 
@@ -971,15 +1202,15 @@ scm_i_cvref (SCM v, size_t pos, int enclosed)
 {
   if (enclosed)
     {
-      int k = SCM_ARRAY_NDIM (v);
-      SCM res = scm_make_ra (k);
-      SCM_ARRAY_V (res) = SCM_ARRAY_V (v);
-      SCM_ARRAY_BASE (res) = pos;
+      int k = SCM_I_ARRAY_NDIM (v);
+      SCM res = scm_i_make_ra (k, 0);
+      SCM_I_ARRAY_V (res) = SCM_I_ARRAY_V (v);
+      SCM_I_ARRAY_BASE (res) = pos;
       while (k--)
        {
-         SCM_ARRAY_DIMS (res)[k].ubnd = SCM_ARRAY_DIMS (v)[k].ubnd;
-         SCM_ARRAY_DIMS (res)[k].lbnd = SCM_ARRAY_DIMS (v)[k].lbnd;
-         SCM_ARRAY_DIMS (res)[k].inc = SCM_ARRAY_DIMS (v)[k].inc;
+         SCM_I_ARRAY_DIMS (res)[k].ubnd = SCM_I_ARRAY_DIMS (v)[k].ubnd;
+         SCM_I_ARRAY_DIMS (res)[k].lbnd = SCM_I_ARRAY_DIMS (v)[k].lbnd;
+         SCM_I_ARRAY_DIMS (res)[k].inc = SCM_I_ARRAY_DIMS (v)[k].inc;
        }
       return res;
     }
@@ -987,48 +1218,19 @@ scm_i_cvref (SCM v, size_t pos, int enclosed)
     return scm_c_generalized_vector_ref (v, pos);
 }
 
-SCM
-scm_cvref (SCM v, unsigned long pos, SCM last)
-{
-  return scm_i_cvref (v, pos, 0);
-}
-
 SCM_DEFINE (scm_array_ref, "array-ref", 1, 0, 1,
            (SCM v, SCM args),
            "Return the element at the @code{(index1, index2)} element in\n"
            "@var{array}.")
 #define FUNC_NAME s_scm_array_ref
 {
-  long pos;
-  int enclosed = 0;
-
-  if (SCM_ARRAYP (v) || SCM_ENCLOSED_ARRAYP (v))
-    {
-      enclosed = SCM_ENCLOSED_ARRAYP (v);
-      pos = scm_aind (v, args, FUNC_NAME);
-      v = SCM_ARRAY_V (v);
-    }
-  else
-    {
-      size_t length;
-      if (SCM_NIMP (args))
-       {
-         SCM_ASSERT (scm_is_pair (args), args, SCM_ARG2, FUNC_NAME);
-         pos = scm_to_long (SCM_CAR (args));
-         SCM_ASRTGO (scm_is_null (SCM_CDR (args)), wna);
-       }
-      else
-       pos = scm_to_long (args);
-      length = scm_c_generalized_vector_length (v);
-      SCM_ASRTGO (pos >= 0 && pos < length, outrng);
-    }
-
-  return scm_i_cvref (v, pos, enclosed);
+  scm_t_array_handle handle;
+  SCM res;
 
- wna:
-  scm_wrong_num_args (NULL);
- outrng:
-  scm_out_of_range (NULL, scm_from_long (pos));
+  scm_array_get_handle (v, &handle);
+  res = scm_array_handle_ref (&handle, scm_array_handle_pos (&handle, args));
+  scm_array_handle_release (&handle);
+  return res;
 }
 #undef FUNC_NAME
 
@@ -1039,38 +1241,12 @@ SCM_DEFINE (scm_array_set_x, "array-set!", 2, 0, 1,
            "@var{new-value}.  The value returned by array-set! is unspecified.")
 #define FUNC_NAME s_scm_array_set_x           
 {
-  long pos = 0;
+  scm_t_array_handle handle;
 
-  if (SCM_ARRAYP (v))
-    {
-      pos = scm_aind (v, args, FUNC_NAME);
-      v = SCM_ARRAY_V (v);
-    }
-  else if (SCM_ENCLOSED_ARRAYP (v))
-    scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, v, "non-enclosed array");
-  else if (scm_is_generalized_vector (v))
-    {
-      size_t length;
-      if (scm_is_pair (args))
-       {
-         SCM_ASRTGO (scm_is_null (SCM_CDR (args)), wna);
-         pos = scm_to_long (SCM_CAR (args));
-       }
-      else
-       pos = scm_to_long (args);
-      length = scm_c_generalized_vector_length (v);
-      SCM_ASRTGO (pos >= 0 && pos < length, outrng);
-    }
-  else
-    scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, v, "array");
-    
-  scm_c_generalized_vector_set_x (v, pos, obj);
+  scm_array_get_handle (v, &handle);
+  scm_array_handle_set (&handle, scm_array_handle_pos (&handle, args), obj);
+  scm_array_handle_release (&handle);
   return SCM_UNSPECIFIED;
-
- outrng:
-  scm_out_of_range (NULL, scm_from_long (pos));
- wna:
-  scm_wrong_num_args (NULL);
 }
 #undef FUNC_NAME
 
@@ -1096,42 +1272,42 @@ SCM_DEFINE (scm_array_contents, "array-contents", 1, 1, 0,
   if (scm_is_generalized_vector (ra))
     return ra;
 
-  if (SCM_ARRAYP (ra))
+  if (SCM_I_ARRAYP (ra))
     {
-      size_t k, ndim = SCM_ARRAY_NDIM (ra), len = 1;
-      if (!SCM_ARRAYP (ra) || !SCM_ARRAY_CONTP (ra))
+      size_t k, ndim = SCM_I_ARRAY_NDIM (ra), len = 1;
+      if (!SCM_I_ARRAYP (ra) || !SCM_I_ARRAY_CONTP (ra))
        return SCM_BOOL_F;
       for (k = 0; k < ndim; k++)
-       len *= SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k].ubnd - SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k].lbnd + 1;
+       len *= SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[k].ubnd - SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[k].lbnd + 1;
       if (!SCM_UNBNDP (strict))
        {
-         if (ndim && (1 != SCM_ARRAY_DIMS (ra)[ndim - 1].inc))
+         if (ndim && (1 != SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[ndim - 1].inc))
            return SCM_BOOL_F;
-         if (scm_is_bitvector (SCM_ARRAY_V (ra)))
+         if (scm_is_bitvector (SCM_I_ARRAY_V (ra)))
            {
-             if (len != scm_c_bitvector_length (SCM_ARRAY_V (ra)) ||
-                 SCM_ARRAY_BASE (ra) % SCM_LONG_BIT ||
+             if (len != scm_c_bitvector_length (SCM_I_ARRAY_V (ra)) ||
+                 SCM_I_ARRAY_BASE (ra) % SCM_LONG_BIT ||
                  len % SCM_LONG_BIT)
                return SCM_BOOL_F;
            }
        }
       
       {
-       SCM v = SCM_ARRAY_V (ra);
+       SCM v = SCM_I_ARRAY_V (ra);
        size_t length = scm_c_generalized_vector_length (v);
-       if ((len == length) && 0 == SCM_ARRAY_BASE (ra) && SCM_ARRAY_DIMS (ra)->inc)
+       if ((len == length) && 0 == SCM_I_ARRAY_BASE (ra) && SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)->inc)
          return v;
       }
       
-      sra = scm_make_ra (1);
-      SCM_ARRAY_DIMS (sra)->lbnd = 0;
-      SCM_ARRAY_DIMS (sra)->ubnd = len - 1;
-      SCM_ARRAY_V (sra) = SCM_ARRAY_V (ra);
-      SCM_ARRAY_BASE (sra) = SCM_ARRAY_BASE (ra);
-      SCM_ARRAY_DIMS (sra)->inc = (ndim ? SCM_ARRAY_DIMS (ra)[ndim - 1].inc : 1);
+      sra = scm_i_make_ra (1, 0);
+      SCM_I_ARRAY_DIMS (sra)->lbnd = 0;
+      SCM_I_ARRAY_DIMS (sra)->ubnd = len - 1;
+      SCM_I_ARRAY_V (sra) = SCM_I_ARRAY_V (ra);
+      SCM_I_ARRAY_BASE (sra) = SCM_I_ARRAY_BASE (ra);
+      SCM_I_ARRAY_DIMS (sra)->inc = (ndim ? SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[ndim - 1].inc : 1);
       return sra;
     }
-  else if (SCM_ENCLOSED_ARRAYP (ra))
+  else if (SCM_I_ENCLOSED_ARRAYP (ra))
     scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, ra, "non-enclosed array");
   else
     scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, ra, "array");
@@ -1145,28 +1321,28 @@ scm_ra2contig (SCM ra, int copy)
   SCM ret;
   long inc = 1;
   size_t k, len = 1;
-  for (k = SCM_ARRAY_NDIM (ra); k--;)
-    len *= SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k].ubnd - SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k].lbnd + 1;
-  k = SCM_ARRAY_NDIM (ra);
-  if (SCM_ARRAY_CONTP (ra) && ((0 == k) || (1 == SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k - 1].inc)))
+  for (k = SCM_I_ARRAY_NDIM (ra); k--;)
+    len *= SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[k].ubnd - SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[k].lbnd + 1;
+  k = SCM_I_ARRAY_NDIM (ra);
+  if (SCM_I_ARRAY_CONTP (ra) && ((0 == k) || (1 == SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[k - 1].inc)))
     {
-      if (!scm_is_bitvector (SCM_ARRAY_V (ra)))
+      if (!scm_is_bitvector (SCM_I_ARRAY_V (ra)))
        return ra;
-      if ((len == scm_c_bitvector_length (SCM_ARRAY_V (ra)) &&
-          0 == SCM_ARRAY_BASE (ra) % SCM_LONG_BIT &&
+      if ((len == scm_c_bitvector_length (SCM_I_ARRAY_V (ra)) &&
+          0 == SCM_I_ARRAY_BASE (ra) % SCM_LONG_BIT &&
           0 == len % SCM_LONG_BIT))
        return ra;
     }
-  ret = scm_make_ra (k);
-  SCM_ARRAY_BASE (ret) = 0;
+  ret = scm_i_make_ra (k, 0);
+  SCM_I_ARRAY_BASE (ret) = 0;
   while (k--)
     {
-      SCM_ARRAY_DIMS (ret)[k].lbnd = SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k].lbnd;
-      SCM_ARRAY_DIMS (ret)[k].ubnd = SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k].ubnd;
-      SCM_ARRAY_DIMS (ret)[k].inc = inc;
-      inc *= SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k].ubnd - SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k].lbnd + 1;
+      SCM_I_ARRAY_DIMS (ret)[k].lbnd = SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[k].lbnd;
+      SCM_I_ARRAY_DIMS (ret)[k].ubnd = SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[k].ubnd;
+      SCM_I_ARRAY_DIMS (ret)[k].inc = inc;
+      inc *= SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[k].ubnd - SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[k].lbnd + 1;
     }
-  SCM_ARRAY_V (ret) = make_typed_vector (scm_array_type (ra), inc);
+  SCM_I_ARRAY_V (ret) = make_typed_vector (scm_array_type (ra), inc);
   if (copy)
     scm_array_copy_x (ra, ret);
   return ret;
@@ -1192,21 +1368,21 @@ SCM_DEFINE (scm_uniform_array_read_x, "uniform-array-read!", 1, 3, 0,
 #define FUNC_NAME s_scm_uniform_array_read_x
 {
   if (SCM_UNBNDP (port_or_fd))
-    port_or_fd = scm_cur_inp;
+    port_or_fd = scm_current_input_port ();
 
   if (scm_is_uniform_vector (ura))
     {
       return scm_uniform_vector_read_x (ura, port_or_fd, start, end);
     }
-  else if (SCM_ARRAYP (ura))
+  else if (SCM_I_ARRAYP (ura))
     {
       size_t base, vlen, cstart, cend;
       SCM cra, ans;
       
       cra = scm_ra2contig (ura, 0);
-      base = SCM_ARRAY_BASE (cra);
-      vlen = SCM_ARRAY_DIMS (cra)->inc *
-       (SCM_ARRAY_DIMS (cra)->ubnd - SCM_ARRAY_DIMS (cra)->lbnd + 1);
+      base = SCM_I_ARRAY_BASE (cra);
+      vlen = SCM_I_ARRAY_DIMS (cra)->inc *
+       (SCM_I_ARRAY_DIMS (cra)->ubnd - SCM_I_ARRAY_DIMS (cra)->lbnd + 1);
 
       cstart = 0;
       cend = vlen;
@@ -1217,7 +1393,7 @@ SCM_DEFINE (scm_uniform_array_read_x, "uniform-array-read!", 1, 3, 0,
            cend = scm_to_unsigned_integer (end, cstart, vlen);
        }
 
-      ans = scm_uniform_vector_read_x (SCM_ARRAY_V (cra), port_or_fd,
+      ans = scm_uniform_vector_read_x (SCM_I_ARRAY_V (cra), port_or_fd,
                                       scm_from_size_t (base + cstart),
                                       scm_from_size_t (base + cend));
 
@@ -1225,7 +1401,7 @@ SCM_DEFINE (scm_uniform_array_read_x, "uniform-array-read!", 1, 3, 0,
        scm_array_copy_x (cra, ura);
       return ans;
     }
-  else if (SCM_ENCLOSED_ARRAYP (ura))
+  else if (SCM_I_ENCLOSED_ARRAYP (ura))
     scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, ura, "non-enclosed array");    
   else
     scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, ura, "array");
@@ -1246,21 +1422,21 @@ SCM_DEFINE (scm_uniform_array_write, "uniform-array-write", 1, 3, 0,
 #define FUNC_NAME s_scm_uniform_array_write
 {
   if (SCM_UNBNDP (port_or_fd))
-    port_or_fd = scm_cur_outp;
+    port_or_fd = scm_current_output_port ();
 
   if (scm_is_uniform_vector (ura))
     {
       return scm_uniform_vector_write (ura, port_or_fd, start, end);
     }
-  else if (SCM_ARRAYP (ura))
+  else if (SCM_I_ARRAYP (ura))
     {
       size_t base, vlen, cstart, cend;
       SCM cra, ans;
       
       cra = scm_ra2contig (ura, 1);
-      base = SCM_ARRAY_BASE (cra);
-      vlen = SCM_ARRAY_DIMS (cra)->inc *
-       (SCM_ARRAY_DIMS (cra)->ubnd - SCM_ARRAY_DIMS (cra)->lbnd + 1);
+      base = SCM_I_ARRAY_BASE (cra);
+      vlen = SCM_I_ARRAY_DIMS (cra)->inc *
+       (SCM_I_ARRAY_DIMS (cra)->ubnd - SCM_I_ARRAY_DIMS (cra)->lbnd + 1);
 
       cstart = 0;
       cend = vlen;
@@ -1271,13 +1447,13 @@ SCM_DEFINE (scm_uniform_array_write, "uniform-array-write", 1, 3, 0,
            cend = scm_to_unsigned_integer (end, cstart, vlen);
        }
 
-      ans = scm_uniform_vector_write (SCM_ARRAY_V (cra), port_or_fd,
+      ans = scm_uniform_vector_write (SCM_I_ARRAY_V (cra), port_or_fd,
                                      scm_from_size_t (base + cstart),
                                      scm_from_size_t (base + cend));
 
       return ans;
     }
-  else if (SCM_ENCLOSED_ARRAYP (ura))
+  else if (SCM_I_ENCLOSED_ARRAYP (ura))
     scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, ura, "non-enclosed array");    
   else
     scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, ura, "array");
@@ -1293,14 +1469,6 @@ static scm_t_bits scm_tc16_bitvector;
 #define BITVECTOR_BITS(obj)     ((scm_t_uint32 *)SCM_SMOB_DATA(obj))
 #define BITVECTOR_LENGTH(obj)   ((size_t)SCM_SMOB_DATA_2(obj))
 
-static size_t
-bitvector_free (SCM vec)
-{
-  scm_gc_free (BITVECTOR_BITS (vec),
-              sizeof (scm_t_uint32) * ((BITVECTOR_LENGTH (vec)+31)/32),
-              "bitvector");
-  return 0;
-}
 
 static int
 bitvector_print (SCM vec, SCM port, scm_print_state *pstate)
@@ -1414,66 +1582,84 @@ SCM_DEFINE (scm_bitvector_length, "bitvector-length", 1, 0, 0,
 #undef FUNC_NAME
 
 const scm_t_uint32 *
-scm_bitvector_elements (SCM vec)
+scm_array_handle_bit_elements (scm_t_array_handle *h)
 {
-  scm_assert_smob_type (scm_tc16_bitvector, vec);
-  return BITVECTOR_BITS (vec);
+  return scm_array_handle_bit_writable_elements (h);
 }
 
-void
-scm_bitvector_release_elements (SCM vec)
-{
-  /* Nothing to do right now, but this function might come in handy
-     when bitvectors need to be locked when giving away a pointer
-     to their elements.
-     
-     Also, a call to scm_bitvector_release_elements acts like
-     scm_remember_upto_here, which is needed in any case.
-  */
-
-  scm_remember_upto_here_1 (vec);
-}
-
-void
-scm_frame_bitvector_release_elements (SCM vec)
+scm_t_uint32 *
+scm_array_handle_bit_writable_elements (scm_t_array_handle *h)
 {
-  scm_frame_unwind_handler_with_scm (scm_bitvector_release_elements, vec,
-                                    SCM_F_WIND_EXPLICITLY);
+  SCM vec = h->array;
+  if (SCM_I_ARRAYP (vec))
+    vec = SCM_I_ARRAY_V (vec);
+  if (IS_BITVECTOR (vec))
+    return BITVECTOR_BITS (vec) + h->base/32;
+  scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, h->array, "bit array");
 }
 
-scm_t_uint32 *
-scm_bitvector_writable_elements (SCM vec)
+size_t
+scm_array_handle_bit_elements_offset (scm_t_array_handle *h)
 {
-  scm_assert_smob_type (scm_tc16_bitvector, vec);
-  return BITVECTOR_BITS (vec);
+  return h->base % 32;
 }
 
-void
-scm_bitvector_release_writable_elements (SCM vec)
+const scm_t_uint32 *
+scm_bitvector_elements (SCM vec,
+                       scm_t_array_handle *h,
+                       size_t *offp,
+                       size_t *lenp,
+                       ssize_t *incp)
 {
-  scm_remember_upto_here_1 (vec);
+  return scm_bitvector_writable_elements (vec, h, offp, lenp, incp);
 }
 
-void
-scm_frame_bitvector_release_writable_elements (SCM vec)
-{
-  scm_frame_unwind_handler_with_scm 
-    (scm_bitvector_release_writable_elements, vec,
-     SCM_F_WIND_EXPLICITLY);
+
+scm_t_uint32 *
+scm_bitvector_writable_elements (SCM vec,
+                                scm_t_array_handle *h,
+                                size_t *offp,
+                                size_t *lenp,
+                                ssize_t *incp)
+{
+  scm_generalized_vector_get_handle (vec, h);
+  if (offp)
+    {
+      scm_t_array_dim *dim = scm_array_handle_dims (h);
+      *offp = scm_array_handle_bit_elements_offset (h);
+      *lenp = dim->ubnd - dim->lbnd + 1;
+      *incp = dim->inc;
+    }
+  return scm_array_handle_bit_writable_elements (h);
 }
 
 SCM
 scm_c_bitvector_ref (SCM vec, size_t idx)
 {
-  if (idx < scm_c_bitvector_length (vec))
+  scm_t_array_handle handle;
+  const scm_t_uint32 *bits;
+
+  if (IS_BITVECTOR (vec))
     {
-      const scm_t_uint32 *bits = scm_bitvector_elements (vec);
-      SCM res = (bits[idx/32] & (1L << (idx%32)))? SCM_BOOL_T : SCM_BOOL_F;
-      scm_bitvector_release_elements (vec);
-      return res;
+      if (idx >= BITVECTOR_LENGTH (vec))
+       scm_out_of_range (NULL, scm_from_size_t (idx));
+      bits = BITVECTOR_BITS(vec);
+      return scm_from_bool (bits[idx/32] & (1L << (idx%32)));
     }
   else
-    scm_out_of_range (NULL, scm_from_size_t (idx));
+    {
+      SCM res;
+      size_t len, off;
+      ssize_t inc;
+  
+      bits = scm_bitvector_elements (vec, &handle, &off, &len, &inc);
+      if (idx >= len)
+       scm_out_of_range (NULL, scm_from_size_t (idx));
+      idx = idx*inc + off;
+      res = scm_from_bool (bits[idx/32] & (1L << (idx%32)));
+      scm_array_handle_release (&handle);
+      return res;
+    }
 }
 
 SCM_DEFINE (scm_bitvector_ref, "bitvector-ref", 2, 0, 0,
@@ -1489,18 +1675,34 @@ SCM_DEFINE (scm_bitvector_ref, "bitvector-ref", 2, 0, 0,
 void
 scm_c_bitvector_set_x (SCM vec, size_t idx, SCM val)
 {
-  if (idx < scm_c_bitvector_length (vec))
+  scm_t_array_handle handle;
+  scm_t_uint32 *bits, mask;
+
+  if (IS_BITVECTOR (vec))
     {
-      scm_t_uint32 *bits = scm_bitvector_writable_elements (vec);
-      scm_t_uint32 mask = 1L << (idx%32);
-      if (scm_is_true (val))
-       bits[idx/32] |= mask;
-      else
-       bits[idx/32] &= ~mask;
-      scm_bitvector_release_writable_elements (vec);
+      if (idx >= BITVECTOR_LENGTH (vec))
+       scm_out_of_range (NULL, scm_from_size_t (idx));
+      bits = BITVECTOR_BITS(vec);
     }
   else
-    scm_out_of_range (NULL, scm_from_size_t (idx));
+    {
+      size_t len, off;
+      ssize_t inc;
+  
+      bits = scm_bitvector_writable_elements (vec, &handle, &off, &len, &inc);
+      if (idx >= len)
+       scm_out_of_range (NULL, scm_from_size_t (idx));
+      idx = idx*inc + off;
+    }
+
+  mask = 1L << (idx%32);
+  if (scm_is_true (val))
+    bits[idx/32] |= mask;
+  else
+    bits[idx/32] &= ~mask;
+
+  if (!IS_BITVECTOR (vec))
+      scm_array_handle_release (&handle);
 }
 
 SCM_DEFINE (scm_bitvector_set_x, "bitvector-set!", 3, 0, 0,
@@ -1520,11 +1722,41 @@ SCM_DEFINE (scm_bitvector_fill_x, "bitvector-fill!", 2, 0, 0,
            "@var{vec} when @var{val} is true, else clear them.")
 #define FUNC_NAME s_scm_bitvector_fill_x
 {
-  scm_t_uint32 *bits = scm_bitvector_writable_elements (vec);
-  size_t bit_len = BITVECTOR_LENGTH (vec);
-  size_t word_len = (bit_len + 31) / 32;
-  memset (bits, scm_is_true (val)? -1:0, sizeof (scm_t_uint32) * word_len);
-  scm_bitvector_release_writable_elements (vec);
+  scm_t_array_handle handle;
+  size_t off, len;
+  ssize_t inc;
+  scm_t_uint32 *bits;
+
+  bits = scm_bitvector_writable_elements (vec, &handle,
+                                         &off, &len, &inc);
+
+  if (off == 0 && inc == 1 && len > 0)
+    {
+      /* the usual case
+       */
+      size_t word_len = (len + 31) / 32;
+      scm_t_uint32 last_mask =  ((scm_t_uint32)-1) >> (32*word_len - len);
+
+      if (scm_is_true (val))
+       {
+         memset (bits, 0xFF, sizeof(scm_t_uint32)*(word_len-1));
+         bits[word_len-1] |= last_mask;
+       }
+      else
+       {
+         memset (bits, 0x00, sizeof(scm_t_uint32)*(word_len-1));
+         bits[word_len-1] &= ~last_mask;
+       }
+    }
+  else
+    {
+      size_t i;
+      for (i = 0; i < len; i++)
+       scm_array_handle_set (&handle, i*inc, val);
+    }
+
+  scm_array_handle_release (&handle);
+
   return SCM_UNSPECIFIED;
 }
 #undef FUNC_NAME
@@ -1538,7 +1770,9 @@ SCM_DEFINE (scm_list_to_bitvector, "list->bitvector", 1, 0, 0,
   size_t bit_len = scm_to_size_t (scm_length (list));
   SCM vec = scm_c_make_bitvector (bit_len, SCM_UNDEFINED);
   size_t word_len = (bit_len+31)/32;
-  scm_t_uint32 *bits = scm_bitvector_writable_elements (vec);
+  scm_t_array_handle handle;
+  scm_t_uint32 *bits = scm_bitvector_writable_elements (vec, &handle,
+                                                       NULL, NULL, NULL);
   size_t i, j;
 
   for (i = 0; i < word_len && scm_is_pair (list); i++, bit_len -= 32)
@@ -1550,8 +1784,9 @@ SCM_DEFINE (scm_list_to_bitvector, "list->bitvector", 1, 0, 0,
        if (scm_is_true (SCM_CAR (list)))
          bits[i] |= mask;
     }
-  
-  scm_bitvector_release_writable_elements (vec);
+
+  scm_array_handle_release (&handle);
+
   return vec;
 }
 #undef FUNC_NAME
@@ -1562,20 +1797,38 @@ SCM_DEFINE (scm_bitvector_to_list, "bitvector->list", 1, 0, 0,
            "of the bitvector @var{vec}.")
 #define FUNC_NAME s_scm_bitvector_to_list
 {
-  size_t bit_len = scm_c_bitvector_length (vec);
+  scm_t_array_handle handle;
+  size_t off, len;
+  ssize_t inc;
+  scm_t_uint32 *bits;
   SCM res = SCM_EOL;
-  size_t word_len = (bit_len+31)/32;
-  const scm_t_uint32 *bits = scm_bitvector_elements (vec);
-  size_t i, j;
 
-  for (i = 0; i < word_len; i++, bit_len -= 32)
+  bits = scm_bitvector_writable_elements (vec, &handle,
+                                         &off, &len, &inc);
+
+  if (off == 0 && inc == 1)
     {
-      scm_t_uint32 mask = 1;
-      for (j = 0; j < 32 && j < bit_len; j++, mask <<= 1)
-       res = scm_cons ((bits[i] & mask)? SCM_BOOL_T : SCM_BOOL_F, res);
+      /* the usual case
+       */
+      size_t word_len = (len + 31) / 32;
+      size_t i, j;
+
+      for (i = 0; i < word_len; i++, len -= 32)
+       {
+         scm_t_uint32 mask = 1;
+         for (j = 0; j < 32 && j < len; j++, mask <<= 1)
+           res = scm_cons ((bits[i] & mask)? SCM_BOOL_T : SCM_BOOL_F, res);
+       }
+    }
+  else
+    {
+      size_t i;
+      for (i = 0; i < len; i++)
+       res = scm_cons (scm_array_handle_ref (&handle, i*inc), res);
     }
+
+  scm_array_handle_release (&handle);
   
-  scm_bitvector_release_elements (vec);
   return scm_reverse_x (res, SCM_EOL);
 }
 #undef FUNC_NAME
@@ -1608,23 +1861,39 @@ SCM_DEFINE (scm_bit_count, "bit-count", 2, 0, 0,
            "@var{bitvector}.")
 #define FUNC_NAME s_scm_bit_count
 {
-  size_t bit_len = scm_c_bitvector_length (bitvector);
-  size_t word_len = (bit_len + 31) / 32;
-  scm_t_uint32 last_mask =  ((scm_t_uint32)-1) >> (32*word_len - bit_len);
-  const scm_t_uint32 *bits = scm_bitvector_elements (bitvector);
-
+  scm_t_array_handle handle;
+  size_t off, len;
+  ssize_t inc;
+  scm_t_uint32 *bits;
   int bit = scm_to_bool (b);
-  size_t count = 0, i;
+  size_t count = 0;
 
-  if (bit_len == 0)
-    return 0;
+  bits = scm_bitvector_writable_elements (bitvector, &handle,
+                                         &off, &len, &inc);
 
-  for (i = 0; i < word_len-1; i++)
-    count += count_ones (bits[i]);
-  count += count_ones (bits[i] & last_mask);
+  if (off == 0 && inc == 1 && len > 0)
+    {
+      /* the usual case
+       */
+      size_t word_len = (len + 31) / 32;
+      scm_t_uint32 last_mask =  ((scm_t_uint32)-1) >> (32*word_len - len);
+      size_t i;
 
-  scm_bitvector_release_elements (bitvector);
-  return scm_from_size_t (bit? count : bit_len-count);
+      for (i = 0; i < word_len-1; i++)
+       count += count_ones (bits[i]);
+      count += count_ones (bits[i] & last_mask);
+    }
+  else
+    {
+      size_t i;
+      for (i = 0; i < len; i++)
+       if (scm_is_true (scm_array_handle_ref (&handle, i*inc)))
+         count++;
+    }
+  
+  scm_array_handle_release (&handle);
+
+  return scm_from_size_t (bit? count : len-count);
 }
 #undef FUNC_NAME
 
@@ -1661,37 +1930,55 @@ SCM_DEFINE (scm_bit_position, "bit-position", 3, 0, 0,
            "@end example")
 #define FUNC_NAME s_scm_bit_position
 {
-  size_t bit_len = scm_c_bitvector_length (v);
-  size_t word_len = (bit_len + 31) / 32;
-  scm_t_uint32 last_mask =  ((scm_t_uint32)-1) >> (32*word_len - bit_len);
-  const scm_t_uint32 *bits = scm_bitvector_elements (v);
-  size_t first_bit = scm_to_unsigned_integer (k, 0, bit_len);
-  size_t first_word = first_bit / 32;
-  scm_t_uint32 first_mask =  ((scm_t_uint32)-1) << (first_bit - 32*first_word);
-  scm_t_uint32 w;
-
+  scm_t_array_handle handle;
+  size_t off, len, first_bit;
+  ssize_t inc;
+  const scm_t_uint32 *bits;
   int bit = scm_to_bool (item);
-  size_t i;
   SCM res = SCM_BOOL_F;
+  
+  bits = scm_bitvector_elements (v, &handle, &off, &len, &inc);
+  first_bit = scm_to_unsigned_integer (k, 0, len);
 
-  if (bit_len == 0)
-    return 0;
-
-  for (i = first_word; i < word_len; i++)
+  if (off == 0 && inc == 1 && len > 0)
     {
-      w = (bit? bits[i] : ~bits[i]);
-      if (i == first_word)
-       w &= first_mask;
-      if (i == word_len-1)
-       w &= last_mask;
-      if (w)
+      size_t i, word_len = (len + 31) / 32;
+      scm_t_uint32 last_mask =  ((scm_t_uint32)-1) >> (32*word_len - len);
+      size_t first_word = first_bit / 32;
+      scm_t_uint32 first_mask =
+       ((scm_t_uint32)-1) << (first_bit - 32*first_word);
+      scm_t_uint32 w;
+      
+      for (i = first_word; i < word_len; i++)
        {
-         res = scm_from_size_t (32*i + find_first_one (w));
-         break;
+         w = (bit? bits[i] : ~bits[i]);
+         if (i == first_word)
+           w &= first_mask;
+         if (i == word_len-1)
+           w &= last_mask;
+         if (w)
+           {
+             res = scm_from_size_t (32*i + find_first_one (w));
+             break;
+           }
        }
     }
+  else
+    {
+      size_t i;
+      for (i = first_bit; i < len; i++)
+       {
+         SCM elt = scm_array_handle_ref (&handle, i*inc);
+         if ((bit && scm_is_true (elt)) || (!bit && scm_is_false (elt)))
+           {
+             res = scm_from_size_t (i);
+             break;
+           }
+       }
+    }
+
+  scm_array_handle_release (&handle);
 
-  scm_bitvector_release_elements (v);
   return res;
 }
 #undef FUNC_NAME
@@ -1726,56 +2013,83 @@ SCM_DEFINE (scm_bit_set_star_x, "bit-set*!", 3, 0, 0,
            "@end example")
 #define FUNC_NAME s_scm_bit_set_star_x
 {
+  scm_t_array_handle v_handle;
+  size_t v_off, v_len;
+  ssize_t v_inc;
+  scm_t_uint32 *v_bits;
+  int bit;
+
+  /* Validate that OBJ is a boolean so this is done even if we don't
+     need BIT.
+  */
+  bit = scm_to_bool (obj);
+
+  v_bits = scm_bitvector_writable_elements (v, &v_handle,
+                                           &v_off, &v_len, &v_inc);
+
   if (scm_is_bitvector (kv))
     {
-      size_t bit_len = scm_c_bitvector_length (kv);
-      size_t word_len = (bit_len + 31) / 32;
-      scm_t_uint32 *bits1;
-      const scm_t_uint32 *bits2;
-      size_t i;
-      int bit = scm_to_bool (obj);
-      if (scm_c_bitvector_length (v) != bit_len)
+      scm_t_array_handle kv_handle;
+      size_t kv_off, kv_len;
+      ssize_t kv_inc;
+      const scm_t_uint32 *kv_bits;
+      
+      kv_bits = scm_bitvector_elements (v, &kv_handle,
+                                       &kv_off, &kv_len, &kv_inc);
+
+      if (v_len != kv_len)
        scm_misc_error (NULL,
                        "bit vectors must have equal length",
                        SCM_EOL);
 
-      bits1 = scm_bitvector_writable_elements (v);
-      bits2 = scm_bitvector_elements (kv);
-
-      if (bit  == 0)
-       for (i = 0; i < word_len; i++)
-         bits1[i] &= ~bits2[i];
+      if (v_off == 0 && v_inc == 1 && kv_off == 0 && kv_inc == 1 && kv_len > 0)
+       {
+         size_t word_len = (kv_len + 31) / 32;
+         scm_t_uint32 last_mask = ((scm_t_uint32)-1) >> (32*word_len - kv_len);
+         size_t i;
+         if (bit == 0)
+           {
+             for (i = 0; i < word_len-1; i++)
+               v_bits[i] &= ~kv_bits[i];
+             v_bits[i] &= ~(kv_bits[i] & last_mask);
+           }
+         else
+           {
+             for (i = 0; i < word_len-1; i++)
+               v_bits[i] |= kv_bits[i];
+             v_bits[i] |= kv_bits[i] & last_mask;
+           }
+       }
       else
-       for (i = 0; i < word_len; i++)
-         bits1[i] |= bits2[i];
+       {
+         size_t i;
+         for (i = 0; i < kv_len; i++)
+           if (scm_is_true (scm_array_handle_ref (&kv_handle, i*kv_inc)))
+             scm_array_handle_set (&v_handle, i*v_inc, obj);
+       }
+      
+      scm_array_handle_release (&kv_handle);
 
-      scm_bitvector_release_elements (kv);
-      scm_bitvector_release_writable_elements (v);
     }
   else if (scm_is_true (scm_u32vector_p (kv)))
     {
-      size_t ulen, i;
-      const scm_t_uint32 *indices;
-
-      /* assert that obj is a boolean. 
-       */
-      scm_to_bool (obj);
-
-      scm_frame_begin (0);
-
-      ulen = scm_c_uniform_vector_length (kv);
-      indices = scm_u32vector_elements (kv);
-      scm_frame_uniform_vector_release_elements (kv);
+      scm_t_array_handle kv_handle;
+      size_t i, kv_len;
+      ssize_t kv_inc;
+      const scm_t_uint32 *kv_elts;
 
-      for (i = 0; i < ulen; i++)
-       scm_c_bitvector_set_x (v, (size_t)indices[i], obj);
+      kv_elts = scm_u32vector_elements (kv, &kv_handle, &kv_len, &kv_inc);
+      for (i = 0; i < kv_len; i++, kv_elts += kv_inc)
+       scm_array_handle_set (&v_handle, (*kv_elts)*v_inc, obj);
 
-      scm_frame_end ();
+      scm_array_handle_release (&kv_handle);
     }
   else 
     scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, kv, "bitvector or u32vector");
 
+  scm_array_handle_release (&v_handle);
+
   return SCM_UNSPECIFIED;
 }
 #undef FUNC_NAME
@@ -1802,93 +2116,140 @@ SCM_DEFINE (scm_bit_count_star, "bit-count*", 3, 0, 0,
            "@end example")
 #define FUNC_NAME s_scm_bit_count_star
 {
+  scm_t_array_handle v_handle;
+  size_t v_off, v_len;
+  ssize_t v_inc;
+  const scm_t_uint32 *v_bits;
+  size_t count = 0;
+  int bit;
+
+  /* Validate that OBJ is a boolean so this is done even if we don't
+     need BIT.
+  */
+  bit = scm_to_bool (obj);
+
+  v_bits = scm_bitvector_elements (v, &v_handle,
+                                  &v_off, &v_len, &v_inc);
+
   if (scm_is_bitvector (kv))
     {
-      size_t bit_len = scm_c_bitvector_length (kv);
-      size_t word_len = (bit_len + 31) / 32;
-      scm_t_uint32 last_mask =  ((scm_t_uint32)-1) >> (32*word_len - bit_len);
-      scm_t_uint32 xor_mask = scm_to_bool (obj)? 0 : ((scm_t_uint32)-1);
-      const scm_t_uint32 *bits1, *bits2;
-      size_t count = 0, i;
+      scm_t_array_handle kv_handle;
+      size_t kv_off, kv_len;
+      ssize_t kv_inc;
+      const scm_t_uint32 *kv_bits;
+      
+      kv_bits = scm_bitvector_elements (v, &kv_handle,
+                                       &kv_off, &kv_len, &kv_inc);
 
-      if (scm_c_bitvector_length (v) != bit_len)
+      if (v_len != kv_len)
        scm_misc_error (NULL,
                        "bit vectors must have equal length",
                        SCM_EOL);
 
-      if (bit_len == 0)
-       return scm_from_size_t (0);
-
-      bits1 = scm_bitvector_elements (v);
-      bits2 = scm_bitvector_elements (kv);
-
-      for (i = 0; i < word_len-1; i++)
-       count += count_ones ((bits1[i]^xor_mask) & bits2[i]);
-      count += count_ones ((bits1[i]^xor_mask) & bits2[i] & last_mask);
-
-      scm_bitvector_release_elements (kv);
-      scm_bitvector_release_elements (v);
+      if (v_off == 0 && v_inc == 1 && kv_off == 0 && kv_inc == 1 && kv_len > 0)
+       {
+         size_t i, word_len = (kv_len + 31) / 32;
+         scm_t_uint32 last_mask = ((scm_t_uint32)-1) >> (32*word_len - kv_len);
+         scm_t_uint32 xor_mask = bit? 0 : ((scm_t_uint32)-1);
+
+         for (i = 0; i < word_len-1; i++)
+           count += count_ones ((v_bits[i]^xor_mask) & kv_bits[i]);
+         count += count_ones ((v_bits[i]^xor_mask) & kv_bits[i] & last_mask);
+       }
+      else
+       {
+         size_t i;
+         for (i = 0; i < kv_len; i++)
+           if (scm_is_true (scm_array_handle_ref (&kv_handle, i)))
+             {
+               SCM elt = scm_array_handle_ref (&v_handle, i*v_inc);
+               if ((bit && scm_is_true (elt)) || (!bit && scm_is_false (elt)))
+                 count++;
+             }
+       }
+      
+      scm_array_handle_release (&kv_handle);
 
-      return scm_from_size_t (count);
     }
   else if (scm_is_true (scm_u32vector_p (kv)))
     {
-      size_t count = 0, ulen, i;
-      const scm_t_uint32 *indices;
-      int bit = scm_to_bool (obj);
-
-      scm_frame_begin (0);
+      scm_t_array_handle kv_handle;
+      size_t i, kv_len;
+      ssize_t kv_inc;
+      const scm_t_uint32 *kv_elts;
 
-      ulen = scm_c_uniform_vector_length (kv);
-      indices = scm_u32vector_elements (kv);
-      scm_frame_uniform_vector_release_elements (kv);
-
-      for (i = 0; i < ulen; i++)
-       if ((scm_is_true (scm_c_bitvector_ref (v, (size_t)indices[i])) != 0)
-           == (bit != 0))
-         count++;
-
-      scm_frame_end ();
+      kv_elts = scm_u32vector_elements (kv, &kv_handle, &kv_len, &kv_inc);
+      for (i = 0; i < kv_len; i++, kv_elts += kv_inc)
+       {
+         SCM elt = scm_array_handle_ref (&v_handle, (*kv_elts)*v_inc);
+         if ((bit && scm_is_true (elt)) || (!bit && scm_is_false (elt)))
+           count++;
+       }
 
-      return scm_from_size_t (count);
+      scm_array_handle_release (&kv_handle);
     }
   else 
     scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, kv, "bitvector or u32vector");
+
+  scm_array_handle_release (&v_handle);
+
+  return scm_from_size_t (count);
 }
 #undef FUNC_NAME
 
-
 SCM_DEFINE (scm_bit_invert_x, "bit-invert!", 1, 0, 0, 
            (SCM v),
            "Modify the bit vector @var{v} by replacing each element with\n"
            "its negation.")
 #define FUNC_NAME s_scm_bit_invert_x
 {
-  size_t bit_len = scm_c_bitvector_length (v);
-  size_t word_len = (bit_len + 31) / 32;
-  scm_t_uint32 *bits = scm_bitvector_writable_elements (v);
-  size_t i;
+  scm_t_array_handle handle;
+  size_t off, len;
+  ssize_t inc;
+  scm_t_uint32 *bits;
+
+  bits = scm_bitvector_writable_elements (v, &handle, &off, &len, &inc);
+  
+  if (off == 0 && inc == 1 && len > 0)
+    {
+      size_t word_len = (len + 31) / 32;
+      scm_t_uint32 last_mask = ((scm_t_uint32)-1) >> (32*word_len - len);
+      size_t i;
+
+      for (i = 0; i < word_len-1; i++)
+       bits[i] = ~bits[i];
+      bits[i] = bits[i] ^ last_mask;
+    }
+  else
+    {
+      size_t i;
+      for (i = 0; i < len; i++)
+       scm_array_handle_set (&handle, i*inc,
+                             scm_not (scm_array_handle_ref (&handle, i*inc)));
+    }
 
-  for (i = 0; i < word_len; i++)
-    bits[i] = ~bits[i];
+  scm_array_handle_release (&handle);
 
-  scm_bitvector_release_writable_elements (v);
   return SCM_UNSPECIFIED;
 }
 #undef FUNC_NAME
 
 
-SCM 
+SCM
 scm_istr2bve (SCM str)
 {
+  scm_t_array_handle handle;
   size_t len = scm_i_string_length (str);
   SCM vec = scm_c_make_bitvector (len, SCM_UNDEFINED);
   SCM res = vec;
 
   scm_t_uint32 mask;
   size_t k, j;
-  const char *c_str = scm_i_string_chars (str);
-  scm_t_uint32 *data = scm_bitvector_writable_elements (vec);
+  const char *c_str;
+  scm_t_uint32 *data;
+
+  data = scm_bitvector_writable_elements (vec, &handle, NULL, NULL, NULL);
+  c_str = scm_i_string_chars (str);
 
   for (k = 0; k < (len + 31) / 32; k++)
     {
@@ -1911,8 +2272,8 @@ scm_istr2bve (SCM str)
     }
   
  exit:
+  scm_array_handle_release (&handle);
   scm_remember_upto_here_1 (str);
-  scm_bitvector_release_writable_elements (vec);
   return res;
 }
 
@@ -1922,30 +2283,23 @@ static SCM
 ra2l (SCM ra, unsigned long base, unsigned long k)
 {
   SCM res = SCM_EOL;
-  long inc = SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k].inc;
+  long inc;
   size_t i;
-  int enclosed = SCM_ENCLOSED_ARRAYP (ra);
+  int enclosed = SCM_I_ENCLOSED_ARRAYP (ra);
   
-  if (SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k].ubnd < SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k].lbnd)
+  if (k == SCM_I_ARRAY_NDIM (ra))
+    return scm_i_cvref (SCM_I_ARRAY_V (ra), base, enclosed);
+
+  inc = SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[k].inc;
+  if (SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[k].ubnd < SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[k].lbnd)
     return SCM_EOL;
-  i = base + (1 + SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k].ubnd - SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k].lbnd) * inc;
-  if (k < SCM_ARRAY_NDIM (ra) - 1)
+  i = base + (1 + SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[k].ubnd - SCM_I_ARRAY_DIMS (ra)[k].lbnd) * inc;
+  do
     {
-      do
-       {
-         i -= inc;
-         res = scm_cons (ra2l (ra, i, k + 1), res);
-       }
-      while (i != base);
+      i -= inc;
+      res = scm_cons (ra2l (ra, i, k + 1), res);
     }
-  else
-    do
-      {
-       i -= inc;
-       res = scm_cons (scm_i_cvref (SCM_ARRAY_V (ra), i, enclosed),
-                       res);
-      }
-    while (i != base);
+  while (i != base);
   return res;
 }
 
@@ -1958,81 +2312,83 @@ SCM_DEFINE (scm_array_to_list, "array->list", 1, 0, 0,
 {
   if (scm_is_generalized_vector (v))
     return scm_generalized_vector_to_list (v);
-  else if (SCM_ARRAYP (v) || SCM_ENCLOSED_ARRAYP (v))
-    return ra2l (v, SCM_ARRAY_BASE (v), 0);
+  else if (SCM_I_ARRAYP (v) || SCM_I_ENCLOSED_ARRAYP (v))
+    return ra2l (v, SCM_I_ARRAY_BASE (v), 0);
 
   scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, v, "array");
 }
 #undef FUNC_NAME
 
 
-static int l2ra(SCM lst, SCM ra, unsigned long base, unsigned long k);
+static void l2ra (SCM lst, scm_t_array_handle *handle, ssize_t pos, size_t k);
 
 SCM_DEFINE (scm_list_to_typed_array, "list->typed-array", 3, 0, 0,
-           (SCM type, SCM ndim, SCM lst),
+           (SCM type, SCM shape, SCM lst),
            "Return an array of the type @var{type}\n"
            "with elements the same as those of @var{lst}.\n"
            "\n"
-           "The argument @var{ndim} determines the number of dimensions\n"
-           "of the array.  It is either an exact integer, giving the\n"
-           "number directly, or a list of exact integers, whose length\n"
-           "specifies the number of dimensions and each element is the\n"
-           "lower index bound of its dimension.")
+           "The argument @var{shape} determines the number of dimensions\n"
+           "of the array and their shape.  It is either an exact integer,\n"
+           "giving the\n"
+           "number of dimensions directly, or a list whose length\n"
+           "specifies the number of dimensions and each element specified\n"
+           "the lower and optionally the upper bound of the corresponding\n"
+           "dimension.\n"
+           "When the element is list of two elements, these elements\n"
+           "give the lower and upper bounds.  When it is an exact\n"
+           "integer, it gives only the lower bound.")
 #define FUNC_NAME s_scm_list_to_typed_array
 {
-  SCM shape, row;
+  SCM row;
   SCM ra;
-  unsigned long k;
+  scm_t_array_handle handle;
 
-  shape = SCM_EOL;
   row = lst;
-  if (scm_is_integer (ndim))
+  if (scm_is_integer (shape))
     {
-      size_t k = scm_to_size_t (ndim);
+      size_t k = scm_to_size_t (shape);
+      shape = SCM_EOL;
       while (k-- > 0)
        {
          shape = scm_cons (scm_length (row), shape);
-         if (k > 0)
+         if (k > 0 && !scm_is_null (row))
            row = scm_car (row);
        }
     }
   else
     {
+      SCM shape_spec = shape;
+      shape = SCM_EOL;
       while (1)
        {
-         shape = scm_cons (scm_list_2 (scm_car (ndim),
-                                       scm_sum (scm_sum (scm_car (ndim),
-                                                         scm_length (row)),
-                                                scm_from_int (-1))),
-                           shape);
-         ndim = scm_cdr (ndim);
-         if (scm_is_pair (ndim))
-           row = scm_car (row);
+         SCM spec = scm_car (shape_spec);
+         if (scm_is_pair (spec))
+           shape = scm_cons (spec, shape);
+         else
+           shape = scm_cons (scm_list_2 (spec,
+                                         scm_sum (scm_sum (spec,
+                                                           scm_length (row)),
+                                                  scm_from_int (-1))),
+                             shape);
+         shape_spec = scm_cdr (shape_spec);
+         if (scm_is_pair (shape_spec))
+           {
+             if (!scm_is_null (row))
+               row = scm_car (row);
+           }
          else
            break;
        }
     }
 
-  ra = scm_make_typed_array (type, SCM_BOOL_F, scm_reverse_x (shape, SCM_EOL));
+  ra = scm_make_typed_array (type, SCM_UNSPECIFIED,
+                            scm_reverse_x (shape, SCM_EOL));
 
-  if (scm_is_null (shape))
-    {
-      SCM_ASRTGO (1 == scm_ilength (lst), badlst);
-      scm_array_set_x (ra, SCM_CAR (lst), SCM_EOL);
-      return ra;
-    }
-  if (!SCM_ARRAYP (ra))
-    {
-      size_t length = scm_c_generalized_vector_length (ra);
-      for (k = 0; k < length; k++, lst = SCM_CDR (lst))
-       scm_c_generalized_vector_set_x (ra, k, SCM_CAR (lst));
-      return ra;
-    }
-  if (l2ra (lst, ra, SCM_ARRAY_BASE (ra), 0))
-    return ra;
-  else
-    badlst:SCM_MISC_ERROR ("Bad scm_array contents list: ~S",
-                          scm_list_1 (lst));
+  scm_array_get_handle (ra, &handle);
+  l2ra (lst, &handle, 0, 0);
+  scm_array_handle_release (&handle);
+
+  return ra;
 }
 #undef FUNC_NAME
 
@@ -2045,41 +2401,34 @@ SCM_DEFINE (scm_list_to_array, "list->array", 2, 0, 0,
 }
 #undef FUNC_NAME
 
-static int 
-l2ra (SCM lst, SCM ra, unsigned long base, unsigned long k)
+static void
+l2ra (SCM lst, scm_t_array_handle *handle, ssize_t pos, size_t k)
 {
-  register long inc = SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k].inc;
-  register long n = (1 + SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k].ubnd - SCM_ARRAY_DIMS (ra)[k].lbnd);
-  int ok = 1;
-  if (n <= 0)
-    return (scm_is_null (lst));
-  if (k < SCM_ARRAY_NDIM (ra) - 1)
-    {
-      while (n--)
-       {
-         if (!scm_is_pair (lst))
-           return 0;
-         ok = ok && l2ra (SCM_CAR (lst), ra, base, k + 1);
-         base += inc;
-         lst = SCM_CDR (lst);
-       }
-      if (!scm_is_null (lst))
- return 0;
-    }
+  if (k == scm_array_handle_rank (handle))
+    scm_array_handle_set (handle, pos, lst);
   else
     {
-      while (n--)
+      scm_t_array_dim *dim = scm_array_handle_dims (handle) + k;
+      ssize_t inc = dim->inc;
+      size_t len = 1 + dim->ubnd - dim->lbnd, n;
+      char *errmsg = NULL;
+
+      n = len;
+      while (n > 0 && scm_is_pair (lst))
        {
-         if (!scm_is_pair (lst))
-           return 0;
-         scm_array_set_x (SCM_ARRAY_V (ra), SCM_CAR (lst), scm_from_ulong (base));
-         base += inc;
+         l2ra (SCM_CAR (lst), handle, pos, k + 1);
+         pos += inc;
          lst = SCM_CDR (lst);
+         n -= 1;
        }
+      if (n != 0)
+       errmsg = "too few elements for array dimension ~a, need ~a";
       if (!scm_is_null (lst))
-       return 0;
+       errmsg = "too many elements for array dimension ~a, want ~a";
+      if (errmsg)
+       scm_misc_error (NULL, errmsg, scm_list_2 (scm_from_ulong (k),
+                                                 scm_from_size_t (len)));
     }
-  return ok;
 }
 
 #if SCM_ENABLE_DEPRECATED
@@ -2111,18 +2460,18 @@ static int
 scm_i_print_array_dimension (SCM array, int dim, int base, int enclosed,
                             SCM port, scm_print_state *pstate)
 {
-  scm_t_array_dim *dim_spec = SCM_ARRAY_DIMS (array) + dim;
+  scm_t_array_dim *dim_spec = SCM_I_ARRAY_DIMS (array) + dim;
   long idx;
 
   scm_putc ('(', port);
 
   for (idx = dim_spec->lbnd; idx <= dim_spec->ubnd; idx++)
     {
-      if (dim < SCM_ARRAY_NDIM(array)-1)
+      if (dim < SCM_I_ARRAY_NDIM(array)-1)
        scm_i_print_array_dimension (array, dim+1, base, enclosed, 
                                     port, pstate);
       else
-       scm_iprin1 (scm_i_cvref (SCM_ARRAY_V (array), base, enclosed), 
+       scm_iprin1 (scm_i_cvref (SCM_I_ARRAY_V (array), base, enclosed), 
                    port, pstate);
       if (idx < dim_spec->ubnd)
        scm_putc (' ', port);
@@ -2139,11 +2488,12 @@ scm_i_print_array_dimension (SCM array, int dim, int base, int enclosed,
 static int
 scm_i_print_array (SCM array, SCM port, scm_print_state *pstate)
 {
-  long ndim = SCM_ARRAY_NDIM (array);
-  scm_t_array_dim *dim_specs = SCM_ARRAY_DIMS (array);
-  SCM v = SCM_ARRAY_V (array);
-  unsigned long base = SCM_ARRAY_BASE (array);
+  long ndim = SCM_I_ARRAY_NDIM (array);
+  scm_t_array_dim *dim_specs = SCM_I_ARRAY_DIMS (array);
+  SCM v = SCM_I_ARRAY_V (array);
+  unsigned long base = SCM_I_ARRAY_BASE (array);
   long i;
+  int print_lbnds = 0, zero_size = 0, print_lens = 0;
 
   scm_putc ('#', port);
   if (ndim != 1 || dim_specs[0].lbnd != 0)
@@ -2158,17 +2508,60 @@ scm_i_print_array (SCM array, SCM port, scm_print_state *pstate)
     scm_puts ("?", port);
   
   for (i = 0; i < ndim; i++)
-    if (dim_specs[i].lbnd != 0)
+    {
+      if (dim_specs[i].lbnd != 0)
+       print_lbnds = 1;
+      if (dim_specs[i].ubnd - dim_specs[i].lbnd + 1 == 0)
+       zero_size = 1;
+      else if (zero_size)
+       print_lens = 1;
+    }
+
+  if (print_lbnds || print_lens)
+    for (i = 0; i < ndim; i++)
       {
-       for (i = 0; i < ndim; i++)
+       if (print_lbnds)
          {
            scm_putc ('@', port);
-           scm_uintprint (dim_specs[i].lbnd, 10, port);
+           scm_intprint (dim_specs[i].lbnd, 10, port);
+         }
+       if (print_lens)
+         {
+           scm_putc (':', port);
+           scm_intprint (dim_specs[i].ubnd - dim_specs[i].lbnd + 1,
+                         10, port);
          }
-       break;
       }
 
-  return scm_i_print_array_dimension (array, 0, base, 0, port, pstate);
+  if (ndim == 0)
+    {
+      /* Rank zero arrays, which are really just scalars, are printed
+        specially.  The consequent way would be to print them as
+
+            #0 OBJ
+
+         where OBJ is the printed representation of the scalar, but we
+         print them instead as
+
+            #0(OBJ)
+
+         to make them look less strange.
+
+        Just printing them as
+
+            OBJ
+
+         would be correct in a way as well, but zero rank arrays are
+         not really the same as Scheme values since they are boxed and
+         can be modified with array-set!, say.
+      */
+      scm_putc ('(', port);
+      scm_iprin1 (scm_i_cvref (v, base, 0), port, pstate);
+      scm_putc (')', port);
+      return 1;
+    }
+  else
+    return scm_i_print_array_dimension (array, 0, base, 0, port, pstate);
 }
 
 static int
@@ -2177,7 +2570,7 @@ scm_i_print_enclosed_array (SCM array, SCM port, scm_print_state *pstate)
   size_t base;
 
   scm_putc ('#', port);
-  base = SCM_ARRAY_BASE (array);
+  base = SCM_I_ARRAY_BASE (array);
   scm_puts ("<enclosed-array ", port);
   scm_i_print_array_dimension (array, 0, base, 1, port, pstate);
   scm_putc ('>', port);
@@ -2239,19 +2632,47 @@ tag_to_type (const char *tag, SCM port)
       }
   }
 #endif
+  
+  if (*tag == '\0')
+    return SCM_BOOL_T;
+  else
+    return scm_from_locale_symbol (tag);
+}
 
-  return scm_from_locale_symbol (tag);
+static int
+read_decimal_integer (SCM port, int c, ssize_t *resp)
+{
+  ssize_t sign = 1;
+  ssize_t res = 0;
+  int got_it = 0;
+
+  if (c == '-')
+    {
+      sign = -1;
+      c = scm_getc (port);
+    }
+
+  while ('0' <= c && c <= '9')
+    {
+      res = 10*res + c-'0';
+      got_it = 1;
+      c = scm_getc (port);
+    }
+
+  if (got_it)
+    *resp = sign * res;
+  return c;
 }
 
 SCM
 scm_i_read_array (SCM port, int c)
 {
-  size_t rank;
+  ssize_t rank;
   int got_rank;
   char tag[80];
   int tag_len;
 
-  SCM lower_bounds, elements;
+  SCM shape = SCM_BOOL_F, elements;
 
   /* XXX - shortcut for ordinary vectors.  Shouldn't be necessary but
      the array code can not deal with zero-length dimensions yet, and
@@ -2281,55 +2702,60 @@ scm_i_read_array (SCM port, int c)
       goto continue_reading_tag;
     }
 
-  /* Read rank.  We disallow arrays of rank zero since they do not
-     seem to work reliably yet. */
-  rank = 0;
-  got_rank = 0;
-  while ('0' <= c && c <= '9')
-    {
-      rank = 10*rank + c-'0';
-      got_rank = 1;
-      c = scm_getc (port);
-    }
-  if (!got_rank)
-    rank = 1;
-  else if (rank == 0)
-    scm_i_input_error (NULL, port,
-                      "array rank must be positive", SCM_EOL);
+  /* Read rank. 
+   */
+  rank = 1;
+  c = read_decimal_integer (port, c, &rank);
+  if (rank < 0)
+    scm_i_input_error (NULL, port, "array rank must be non-negative",
+                      SCM_EOL);
 
-  /* Read tag. */
+  /* Read tag. 
+   */
   tag_len = 0;
  continue_reading_tag:
-  while (c != EOF && c != '(' && c != '@' && tag_len < 80)
+  while (c != EOF && c != '(' && c != '@' && c != ':' && tag_len < 80)
     {
       tag[tag_len++] = c;
       c = scm_getc (port);
     }
   tag[tag_len] = '\0';
   
-  /* Read lower bounds. */
-  lower_bounds = SCM_EOL;
-  while (c == '@')
+  /* Read shape. 
+   */
+  if (c == '@' || c == ':')
     {
-      /* Yeah, right, we should use some ready-made integer parsing
-        routine for this...
-       */
+      shape = SCM_EOL;
+      
+      do
+       {
+         ssize_t lbnd = 0, len = 0;
+         SCM s;
 
-      long lbnd = 0;
-      long sign = 1;
+         if (c == '@')
+           {
+             c = scm_getc (port);
+             c = read_decimal_integer (port, c, &lbnd);
+           }
+         
+         s = scm_from_ssize_t (lbnd);
 
-      c = scm_getc (port);
-      if (c == '-')
-       {
-         sign = -1;
-         c = scm_getc (port);
-       }
-      while ('0' <= c && c <= '9')
-       {
-         lbnd = 10*lbnd + c-'0';
-         c = scm_getc (port);
-       }
-      lower_bounds = scm_cons (scm_from_long (sign*lbnd), lower_bounds);
+         if (c == ':')
+           {
+             c = scm_getc (port);
+             c = read_decimal_integer (port, c, &len);
+             if (len < 0)
+               scm_i_input_error (NULL, port,
+                                  "array length must be non-negative",
+                                  SCM_EOL);
+
+             s = scm_list_2 (s, scm_from_ssize_t (lbnd+len-1));
+           }
+
+         shape = scm_cons (s, shape);
+       } while (c == '@' || c == ':');
+
+      shape = scm_reverse_x (shape, SCM_EOL);
     }
 
   /* Read nested lists of elements.
@@ -2341,24 +2767,33 @@ scm_i_read_array (SCM port, int c)
   scm_ungetc (c, port);
   elements = scm_read (port);
 
-  if (scm_is_null (lower_bounds))
-    lower_bounds = scm_from_size_t (rank);
-  else if (scm_ilength (lower_bounds) != rank)
-    scm_i_input_error (NULL, port,
-                      "the number of lower bounds must match the array rank",
-                      SCM_EOL);
+  if (scm_is_false (shape))
+    shape = scm_from_ssize_t (rank);
+  else if (scm_ilength (shape) != rank)
+    scm_i_input_error 
+      (NULL, port,
+       "the number of shape specifications must match the array rank",
+       SCM_EOL);
 
-  /* Construct array. */
-  return scm_list_to_typed_array (tag_to_type (tag, port),
-                                 lower_bounds,
-                                 elements);
-}
+  /* Handle special print syntax of rank zero arrays; see
+     scm_i_print_array for a rationale.
+  */
+  if (rank == 0)
+    {
+      if (!scm_is_pair (elements))
+       scm_i_input_error (NULL, port,
+                          "too few elements in array literal, need 1",
+                          SCM_EOL);
+      if (!scm_is_null (SCM_CDR (elements)))
+       scm_i_input_error (NULL, port,
+                          "too many elements in array literal, want 1",
+                          SCM_EOL);
+      elements = SCM_CAR (elements);
+    }
 
-int 
-scm_raprin1 (SCM exp, SCM port, scm_print_state *pstate)
-{
-  scm_iprin1 (exp, port, pstate);
-  return 1;
+  /* Construct array. 
+   */
+  return scm_list_to_typed_array (tag_to_type (tag, port), shape, elements);
 }
 
 SCM_DEFINE (scm_array_type, "array-type", 1, 0, 0, 
@@ -2366,11 +2801,11 @@ SCM_DEFINE (scm_array_type, "array-type", 1, 0, 0,
            "")
 #define FUNC_NAME s_scm_array_type
 {
-  if (SCM_ARRAYP (ra))
-    return scm_i_generalized_vector_type (SCM_ARRAY_V (ra));
+  if (SCM_I_ARRAYP (ra))
+    return scm_i_generalized_vector_type (SCM_I_ARRAY_V (ra));
   else if (scm_is_generalized_vector (ra))
     return scm_i_generalized_vector_type (ra);
-  else if (SCM_ENCLOSED_ARRAYP (ra))
+  else if (SCM_I_ENCLOSED_ARRAYP (ra))
     scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, ra, "non-enclosed array");
   else
     scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, ra, "array");
@@ -2386,11 +2821,11 @@ SCM_DEFINE (scm_array_prototype, "array-prototype", 1, 0, 0,
            "@code{make-uniform-array}.")
 #define FUNC_NAME s_scm_array_prototype
 {
-  if (SCM_ARRAYP (ra))
-    return scm_i_get_old_prototype (SCM_ARRAY_V (ra));
+  if (SCM_I_ARRAYP (ra))
+    return scm_i_get_old_prototype (SCM_I_ARRAY_V (ra));
   else if (scm_is_generalized_vector (ra))
     return scm_i_get_old_prototype (ra);
-  else if (SCM_ENCLOSED_ARRAYP (ra))
+  else if (SCM_I_ENCLOSED_ARRAYP (ra))
     return SCM_UNSPECIFIED;
   else
     scm_wrong_type_arg_msg (NULL, 0, ra, "array");
@@ -2399,41 +2834,85 @@ SCM_DEFINE (scm_array_prototype, "array-prototype", 1, 0, 0,
 
 #endif
 
-static SCM
-array_mark (SCM ptr)
+
+#if SCM_ENABLE_DEPRECATED
+
+SCM 
+scm_make_ra (int ndim)
 {
-  return SCM_ARRAY_V (ptr);
+  scm_c_issue_deprecation_warning
+    ("scm_make_ra is deprecated.  Use scm_make_array or similar instead.");
+  return scm_i_make_ra (ndim, 0);
 }
 
-static size_t
-array_free (SCM ptr)
+SCM 
+scm_shap2ra (SCM args, const char *what)
+{
+  scm_c_issue_deprecation_warning
+    ("scm_shap2ra is deprecated.  Use scm_make_array or similar instead.");
+  return scm_i_shap2ra (args);
+}
+
+SCM
+scm_cvref (SCM v, unsigned long pos, SCM last)
+{
+  scm_c_issue_deprecation_warning
+    ("scm_cvref is deprecated.  Use scm_c_generalized_vector_ref instead.");
+  return scm_c_generalized_vector_ref (v, pos);
+}
+
+void 
+scm_ra_set_contp (SCM ra)
+{
+  scm_c_issue_deprecation_warning
+    ("scm_ra_set_contp is deprecated.  There should be no need for it.");
+  scm_i_ra_set_contp (ra);
+}
+
+long 
+scm_aind (SCM ra, SCM args, const char *what)
 {
-  scm_gc_free (SCM_ARRAY_MEM (ptr),
-              (sizeof (scm_t_array) 
-               + SCM_ARRAY_NDIM (ptr) * sizeof (scm_t_array_dim)),
-              "array");
-  return 0;
+  scm_t_array_handle handle;
+  ssize_t pos;
+
+  scm_c_issue_deprecation_warning
+    ("scm_aind is deprecated.  Use scm_array_handle_pos instead.");
+
+  if (scm_is_integer (args))
+    args = scm_list_1 (args);
+  
+  scm_array_get_handle (ra, &handle);
+  pos = scm_array_handle_pos (&handle, args) + SCM_I_ARRAY_BASE (ra);
+  scm_array_handle_release (&handle);
+  return pos;
 }
 
+int 
+scm_raprin1 (SCM exp, SCM port, scm_print_state *pstate)
+{
+  scm_c_issue_deprecation_warning
+    ("scm_raprin1 is deprecated.  Use scm_display or scm_write instead.");
+
+  scm_iprin1 (exp, port, pstate);
+  return 1;
+}
+
+#endif
+
 void
 scm_init_unif ()
 {
-  scm_tc16_array = scm_make_smob_type ("array", 0);
-  scm_set_smob_mark (scm_tc16_array, array_mark);
-  scm_set_smob_free (scm_tc16_array, array_free);
-  scm_set_smob_print (scm_tc16_array, scm_i_print_array);
-  scm_set_smob_equalp (scm_tc16_array, scm_array_equal_p);
+  scm_i_tc16_array = scm_make_smob_type ("array", 0);
+  scm_set_smob_print (scm_i_tc16_array, scm_i_print_array);
+  scm_set_smob_equalp (scm_i_tc16_array, scm_array_equal_p);
 
-  scm_tc16_enclosed_array = scm_make_smob_type ("enclosed-array", 0);
-  scm_set_smob_mark (scm_tc16_enclosed_array, array_mark);
-  scm_set_smob_free (scm_tc16_enclosed_array, array_free);
-  scm_set_smob_print (scm_tc16_enclosed_array, scm_i_print_enclosed_array);
-  scm_set_smob_equalp (scm_tc16_enclosed_array, scm_array_equal_p);
+  scm_i_tc16_enclosed_array = scm_make_smob_type ("enclosed-array", 0);
+  scm_set_smob_print (scm_i_tc16_enclosed_array, scm_i_print_enclosed_array);
+  scm_set_smob_equalp (scm_i_tc16_enclosed_array, scm_array_equal_p);
 
   scm_add_feature ("array");
 
   scm_tc16_bitvector = scm_make_smob_type ("bitvector", 0);
-  scm_set_smob_free (scm_tc16_bitvector, bitvector_free);
   scm_set_smob_print (scm_tc16_bitvector, bitvector_print);
   scm_set_smob_equalp (scm_tc16_bitvector, bitvector_equalp);