Слід пам'яті типів даних Haskell

Як я можу знайти фактичний об'єм пам'яті, необхідний для зберігання значення певного типу даних у Haskell (переважно з GHC)? Чи можна оцінити його під час виконання (наприклад, в GHCi) або можливо оцінити потреби в пам'яті складеного типу даних з його компонентів?

Загалом, якщо вимоги до пам’яті типів aі bвідомі, яка накладні витрати на пам'ять алгебраїчних типів даних, таких як:

data Uno = Uno a
data Due = Due a b

Наприклад, скільки байтів у пам'яті займають ці значення?

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

Я розумію, що фактичне розподілення пам’яті вище через затримку збору сміття. Це може суттєво відрізнятися через ледачу оцінку (і розмір грона не пов'язаний з величиною значення). Питання полягає в тому, з урахуванням типу даних, скільки пам'яті займає її значення при повному оцінці?

Я виявив, що :set +sв GHCi є можливість бачити статистику пам'яті, але незрозуміло, як оцінити слід пам'яті одного значення.

(Далі стосується GHC, інші компілятори можуть використовувати різні умови зберігання)

Правило: великий конструктор коштує одне слово для заголовка та одне слово для кожного поля . Виняток: конструктор без полів (як-от Nothingабо True) не займає місця, оскільки GHC створює єдиний екземпляр цих конструкторів і ділиться ним між усіма напрямами.

Слово - 4 байти на 32-бітній машині та 8 байтів на 64-бітній машині.

Так, наприклад

data Uno = Uno a
data Due = Due a b

an Unoзаймає 2 слова, а a Dueзаймає 3.

IntТип визначається як

data Int = I# Int#

тепер, Int#займає одне слово, тому Intзаймає 2 загалом. Більшість типів без коробки займають одне слово, винятки становлять Int64#, Word64#і Double#(на 32-бітній машині), які займають 2. GHC насправді має кеш малих значень типу, Intі Charтому у багатьох випадках ці місця взагалі не займають місця. А Stringпотрібне місце лише для комірок списку, якщо ви не використовуєте Chars> 255.

Int8Має ідентичне подання до Int. Integerвизначається так:

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

тому мале Integer( S#) займає 2 слова, але велике ціле число займає змінну кількість простору залежно від його значення. A ByteArray#займає 2 слова (заголовок + розмір) плюс пробіл для самого масиву.

Зауважте, що конструктор, визначений з newtype, вільний . newtypeЦе суто ідея часу компіляції, і вона не займає місця і не вимагає інструкцій під час виконання.

Більш детально у «Макет об’єктів купи» в коментарі GHC .

Пакет ghc-datasize забезпечує функцію рекурсивного розміру для обчислення розміру об'єкта GHC. Однак ...

Збір сміття проводиться перед розрахунком розміру, тому що сміттєзбірник утрудняє купу прогулянок.

... тож не було б практично так називати це часто!

Також див. Як дізнатися уявлення GHC про типи даних? і як я можу визначити розмір типу в Haskell? .