GHC 的 Int 类型的位大小答案

【问题标题】：Bit Size of GHC's Int TypeGHC 的 Int 类型的位大小
【发布时间】：2023-03-06 20:59:01
【问题描述】：

为什么 GHC 的 Int type 不能保证使用 32 位精度？ This document claim 它具有至少 30 位有符号精度。它是否与将Maybe Int 或类似的东西装入 32 位有关？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

这是为了允许使用标签的 Haskell 实现。使用标记时，您需要一些位作为标记（至少一个，两个更好）。我不确定目前是否有这样的实现，但我似乎记得 Yale Haskell 使用过它。

标记可以在一定程度上避免装箱的缺点，因为您不再需要装箱；相反，标签位会告诉你它是否被评估等等。

【讨论】：

【解决方案2】：

Haskell 语言定义指出type Int covers at least the range [−2²⁹, 2²⁹−1]. 还有其他编译器/解释器使用此属性来增加结果程序的执行时间。

所有对（对齐的）Haskell 数据的内部引用都指向在 32 位（64 位）系统上是 4(8) 倍数的内存地址。因此，引用只需要 30 位（61 位），因此允许 2（3）位用于 “指针标记”。

如果是数据，GHC 使用这些标签来存储有关该引用数据的信息，即该值是否已被评估，如果已评估，则它具有哪个构造函数。

如果是 30 位 Ints（因此，不是 GHC），您可以使用一位来确定它是指向未评估的 Int 的指针还是指向 Int 本身的指针。

指针标记可用于一位引用计数，这可以加快垃圾收集过程。这在运行时创建直接的一对一生产者-消费者关系的情况下很有用：它将直接导致内存重用，而不是垃圾收集器馈送。

因此，使用 2 位进行指针标记，可能会有一些激烈优化的疯狂组合...... 如果是 Ints，我可以想象这 4 个标签：

【讨论】：

【解决方案3】：

我认为这是因为早期实现 GC 和所有这些东西的方法。如果您有 32 位可用并且您只需要 30 位，您可以使用这两个备用位来实现有趣的事情，例如在最低有效位中使用零来表示值，而在指针中使用 1。

今天的实现不使用这些位，因此Int 在 GHC 上至少有 32 位。（这并不完全正确。IIRC 可以将一些标志设置为具有 30 位或 31 位 Ints）

【讨论】：