GHC是否支持无GC编程？

Question

有-S选项和简单的程序:

main = do
   print "Hello"
   main

我可以看到它产生了一些垃圾:

[...]
  1024232      4904     45992  0.000  0.000    0.428    0.530    0    0  (Gen:  1)
        0                      0.000  0.000

   1,242,080,056 bytes allocated in the heap
         271,656 bytes copied during GC
[...] 

但删除后print显然没有.是否有可用于编写无GC程序的无库存核心库子集？

编辑:最近有关于线性类型的工作似乎有可能实现这样的功能.

Answer 1

您偶尔可以生成执行很少甚至没有垃圾收集的小程序.例如,以下程序:

main = print $ sum [(1::Int)..1000000000]

如果编译时-O2应该运行而不分配太多或执行任何值得一提的GC.

但是,这通常仅限于可以编译成具有"未装箱"数据类型(在这种情况下,未装箱的Int#值)的紧密循环的程序,而没有代数数据结构(在这种情况下,列表融合不存在).有一组有限的更复杂的数据结构(例如,未装箱Vector的)也可以在没有分配的情况下进行操作.如果你非常小心,你可能能够编写在这种结构上运行的算法而不需要分配太多.

例如,以下程序:

import Control.Monad
import qualified Data.Vector.Unboxed.Mutable as V

main :: IO ()
main = do
  v <- V.new 1000000
  forM_ [0..999999] $ \i -> do
    V.write v i i
  replicateM_ 999 $
    forM_ [0..499999] $ \i -> do
      V.swap v i (999999 - i)
  print =<< V.read v 123

分配一个百万整数数组然后通过它运行999次反转所有元素.

使用GHC版本8.4.3进行编译,-O2它在开始时分配大约8个演出,但在运行列表反转时不进行任何额外分配.我的猜测是你可以实现一些有用的东西,比如就地快速排序,使用类似的技术而不进行任何分配,因此跳过任何GC.

但是,作为一般规则,分配是GHC编译的Haskell代码实际运行方式的基本部分,没有合理的库或编程技术子集可以保证无GC编程.