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如何找到在 Haskell（主要是 GHC）中存储某种数据类型的值所需的实际内存量？是否可以在运行时评估它（例如在 GHCi 中），或者是否可以从其组件估计复合数据类型的内存需求？

一般来说，如果类型a和内存需求b已知，那么代数数据类型的内存开销是多少，例如：

data Uno = Uno a
data Due = Due a b

例如，这些值在内存中占用了多少字节？

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

我知道由于垃圾收集延迟，实际内存分配更高。由于惰性评估，它可能会有很大的不同（并且 thunk 大小与值的大小无关）。问题是，给定一个数据类型，它的值在完全评估时需要多少内存？

我发现 GHCi 中有一个:set +s选项可以查看内存统计信息，但不清楚如何估计单个值的内存占用量。

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（以下适用于 GHC，其他编译器可能使用不同的存储约定）

经验法则：构造函数的标题一个字，每个字段一个字。例外：没有字段（如Nothingor True）的构造函数不占用空间，因为 GHC 创建了这些构造函数的单个实例并在所有用途中共享它。

一个字在 32 位机器上是 4 个字节，在 64 位机器上是 8 个字节。

所以例如

data Uno = Uno a
data Due = Due a b

anUno需要 2 个单词，aDue需要 3 个单词。

Int类型定义为

data Int = I# Int#

现在，Int#需要一个单词，所以Int总共需要 2 个。大多数未装箱的类型占用一个单词，例外是Int64#, Word64#, and Double#（在 32 位机器上）占用 2。GHC 实际上有一个类型为Intand的小值的缓存Char，因此在许多情况下，它们根本不占用堆空间。AString只需要列表单元格的空间，除非您使用Chars > 255。

AnInt8与 具有相同的表示Int。 Integer定义如下：

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

所以一个小的Integer( S#) 占用 2 个单词，但一个大的整数占用可变数量的空间，具体取决于它的值。AByteArray#需要 2 个字（标题 + 大小）加上数组本身的空间。

请注意，用 定义的构造函数newtype是 free。 newtype纯粹是一个编译时的想法，它在运行时不占用空间和指令。

GHC 评论中的堆对象布局中的更多详细信息。

于 2010-07-15T14:56:14.767 回答
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ghc-datasize 包提供recursiveSize函数来计算 GHC 对象的大小。然而...

在计算大小之前执行垃圾收集，因为垃圾收集器会使堆遍历变得困难。

......所以经常打电话是不切实际的！

另请参阅如何找出 GHC 的数据类型的内存表示？以及如何确定 Haskell 中类型的大小？.

于 2015-09-21T15:00:25.790 回答