HasCallStack如何影响Haskell中普通分支的性能？

Question

到达错误分支时生成调用堆栈会花费运行时间；这很容易理解。

但是HasCallStack约束还会影响正常分支的性能吗？怎么样？

Answer 1

HasCallStack向函数添加约束的效果大致foo等同于：

• 为调用堆栈添加一个附加的输入参数到foo的参数列表中；
• 无论在何处foo调用，都通过将信息框（由函数名“ foo”和被调用的源位置组成）压入输入调用栈（如果foo从具有HasCallStack约束的另一个函数中调用）来构造调用栈参数）或到一个空的调用栈中（如果从没有HasCallStack约束的函数中调用它）。

所以...如果您有一些功能：

foo :: HasCallStack => Int -> String -> String
foo n = bar n '*'

bar :: HasCallStack => Int -> Char -> String -> String
bar n c str = if n >= 0 then c' ++ ' ':str ++ ' ':c'
              else error "bad n"
  where c' = replicate n c

baz :: String
baz = foo 3 "hello"

然后添加HasCallStack到foo和bar（但不理会baz）基本上具有与您编写的效果相同的效果：

foo cs n = bar cs' n
  where cs' = pushCallStack ("bar", <loc>) cs
bar cs n c str
  = if n >= 0 then c' ++ ' ':str ++ ' ':c'
    else error cs' "bad n"
  where c' = replicate n c
        cs' = pushCallStack ("error", <loc>) cs
baz = foo cs' 3 "hello"
  where cs' = pushCallStack ("foo", <loc>) emptyCallStack

因此，基准的，未优化的性能成本是每个装饰有功能的参数的额外成本，HasCallStack再加上为装饰后的功能的每个调用点提供该参数的重分配的成本。（即使未触发任何错误，也要支付这些费用。）

在实践中，优化后的代码将被……优化。例如，如果上面的示例使用编译-O2，foo将被内联并且bar将专门用于的定义，baz以使调用堆栈的唯一运行时开销是静态指针（指向用于创建完整调用堆栈的thunk） （用于error调用）传递给的专用版本bar（但会被忽略，因为不会产生错误）。

GHC似乎还不够聪明，无法确定这种baz情况永远不会发生error，因此根本不需要堆栈框架。