IORef的内存占用和性能

Question

我想知道，如果我知道a的大小是x，那么IORef a类型的变量的内存占用量是多少。另外，与常规变量赋值(如x= 3)相比，应用于整数的函数writeIORef的预期性能如何？

Answer 1

在Haskell中，IORef a的行为类似于单元素可变数组。IORef的definition如下所示，不考虑新类型包装：

data IORef a = IORef (MutVar# RealWorld a) 

在这里，MutVar# RealWorld a是一个原始的可变引用类型。它是一个指向两个单词的指针，一个头和一个有效负载，而有效负载本身就是一个指向正常提升的Haskell对象的指针。因此，MutVar的开销是两个字(在64位系统上为16字节)和一个间接地址。

因此，MutVar#的开销是一个额外的间接地址和一个额外的报头字。这是不可避免的。相反，IORef构造函数的开销也是一个头字和一个间接的，但是可以通过解压缩IORef来消除

data Foo a = Foo !(IORef a) a a 

在这里，IORef上的一声巨响导致底层MutVar被解压到Foo中。但是，当我们定义新的数据类型时，这种解包就会起作用，但是如果我们使用任何现有的参数化类型，比如列表，它就不会起作用。在[IORef a]中，我们通过两个额外的间接路径来支付全部成本。

如果将IORef用作函数的参数，则GHC优化通常也会将其解包:如果使用优化进行编译，则IORef a -> b通常会拆箱为MutVar# RealWorld a -> b。

但是，当您使用大量IORef-s时，上述所有开销都不如garbage collection中的开销重要。为了避免这种情况，建议使用单个可变数组而不是多个IORef-s。