Haskell數據類型的內存佔用情況

Question

如何查找在Haskell中存儲某些數據類型值所需的實際內存量（主要是使用GHC）？是否可以在運行時對其進行評估（例如，在GHCi中）還是可以從組件中估計組合數據類型的內存需求？

在一般情況下，如果類型a和b內存的要求是已知的，什麼是代數數據類型，如內存開銷：

data Uno = Uno a 
data Due = Due a b 

例如，多少字節的內存就這些價值觀佔據？

1 :: Int8 
1 :: Integer 
2^100 :: Integer 
\x -> x + 1 
(1 :: Int8, 2 :: Int8) 
[1] :: [Int8] 
Just (1 :: Int8) 
Nothing 

據我所知，由於延遲的垃圾回收，實際的內存分配較高。由於懶惰評估可能會有顯着差異（並且thunk大小與值的大小無關）。問題是，在數據類型的情況下，完全評估時它的值需要多少內存？

我發現GHCi中有一個:set +s選項來查看內存統計信息，但不清楚如何估計單個值的內存佔用情況。

Answer 1

（以下適用於GHC，其他的編譯器可使用不同的存儲約定）拇指

規則：構造成本的報頭一個字，並且對於每個字段一個字。例外：沒有字段的構造函數（如Nothing或True）不佔用空間，因爲GHC會創建這些構造函數的單個實例並在所有用途中共享它。

一個字在32位機器上是4個字節，在64位機器上是8個字節。

因此，例如，

data Uno = Uno a 
data Due = Due a b 

一個Uno取2個字，和一個Due花費3.

的Int類型被定義爲

data Int = I# Int# 

現在，Int#需要一個字，所以Int總共需要2。大多數unboxed類型需要一個單詞，例外是Int64#,Word64#和Double#（在32位機器上），這取2個.GHC實際上有一個小型值緩存，類型爲Int和Char，所以在很多情況下，這些緩存不會堆積空間。 A String只需要列表單元格的空間，除非您使用Char s> 255。

Int8與Int具有相同的表示形式。 Integer的定義如下：

data Integer 
    = S# Int#       -- small integers 
    | J# Int# ByteArray#     -- large integers 

所以小Integer（S#）取2個字，但根據其值大的整數取的空間中的變量數量。 A ByteArray#需要2個字（標題+大小）加上陣列本身的空間。

請注意，與newtype定義的構造函數是免費的。 newtype純粹是一個編譯時的想法，它在運行時不佔用空間並且不需要任何指令。

更多詳細信息在The Layout of Heap Objects in the GHC Commentary。

Answer 2

ghc-datasize包提供了recursiveSize函數來計算GHC對象的大小。但是...

在計算大小之前執行垃圾回收， 因爲垃圾回收器會使堆走難。

...所以經常打電話不太實際！

另請參閱How to find out GHC's memory representations of data types?和How can I determine size of a type in Haskell?。