为什么Haskell/GHC可执行文件的文件大小如此之大？

Question

可能重复:
Small Haskell program compiled with GHC into huge binary

最近我注意到Haskell可执行文件非常大。以下所有内容都是在Linux上使用GHC 7.4.1和-O2编译的。

1. Hello World (main = putStrLn "Hello World!") 超过了800 KiB。运行strip能将文件大小缩减至500 KiB；即使在编译时添加了-dynamic，它也没有太多帮助，最终的可执行文件会被削减至约400 KiB。

2. 编译一个非常原始的使用Parsec的示例，得到的文件大小是1.7 MiB。

-- File: test.hs
import qualified Text.ParserCombinators.Parsec as P
import Data.Either (either)

-- Parses a string of type "x y" to the tuple (x,y).
testParser :: P.Parser (Char, Char)
testParser = do
    a <- P.anyChar
    P.char ' '
    b <- P.anyChar
    return (a, b)

-- Parse, print result.
str = "1 2"
main = print $ either (error . show) id . P.parse    testParser "" $ str
-- Output: ('1','2')

Parsec可能是一个较大的库，但我只使用它的一个小子集，实际上由上面生成的优化核心代码比可执行文件要小得多:

$ ghc -O2 -ddump-simpl -fforce-recomp test.hs | wc -c
49190 (bytes)

因此，我的最初假设是错误的，实际上程序中并没有大量的Parsec。

为什么可执行文件大小如此之大？有什么可以做的（除了动态链接）？

- David

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@DanielWagner 另一个问题肯定是相关的，但即使使用那里描述的技术，Hello World 仍然很大。另外：为什么小核心代码，在编译时变得如此庞大，而它应该包含整个程序？ - David

有一个相当大的运行时系统。 - augustss

@David：除非全部被内联，否则核心不包含整个程序。因此它将链接Parsec，除非您使用-split-objs构建（请参见相关答案），否则它将不得不链接所有内容。 - hammar

作为参考，您的原始示例在我的系统上生成了29 KiB的“大型”可执行文件。ghc -O2 -dynamic test.hs && strip test && du -b test => 28712字节。 GHC版本为7.4.2，x86_64 Linux系统。 - David Unric

Answer 1

为了有效地减小Glasgow Haskell Compiler生成的可执行文件的大小，您需要专注于以下几点：

• 使用动态链接，并使用传递给ghc的-dynamic选项，以便通过利用共享（动态）库来避免将模块代码捆绑到最终可执行文件中。系统中需要存在这些 GHC 库的共享版本！
• 从最终可执行文件中删除调试信息（例如使用GNU's binutils的strip工具）
• 删除未使用模块的导入（不要期望在动态链接时获得收益）

简单的 hello world 示例的最终大小为9 KiB，Parsec 测试约为28 KiB（两者都是64位Linux可执行文件），我认为对于这样一种高级语言实现而言，这个大小相当小且可以接受。

- David Unric

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如果我使用“-dynamic”链接，Hello World只有9 KiB。在Parsec的情况下，我在安装动态版本时遇到了问题（“cabal install parsec --enable-shared --reinstall”会导致cabal抱怨我没有“mtl-2.1.1”软件包的“dyn libraries”，但这会带来另一个问题。无论如何，谢谢。 - David

Answer 2

我理解的是，如果您从X包中使用单个函数，则会静态链接整个包。我认为GHC并不是逐个函数链接的。 (除非您使用“分离对象”技巧，这往往会使链接器失控)。

但是，如果您正在动态链接，那么应该会解决这个问题。所以我不确定在这里该建议什么...

(我非常确定我看到过一篇博客文章，当动态链接首次出现时，演示了编译成2KB二进制的Hello World。显然我现在找不到这篇博客文章...grr.)

还考虑跨模块优化。如果您正在编写Parsec解析器，那么GHC可能会内联所有解析器定义，并将其简化为最有效的代码。果然，您几行Haskell代码产生了50KB的Core。将它编译为机器码后，应该会变成37倍大吗？我不知道。您可以尝试查看下一步产生的STG和Cmm代码。(抱歉，我不记得头脑中的编译器标志...)

- MathematicalOrchid

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这实际上并不是完全正确的。这取决于系统。在大多数使用静态链接的系统中，GHC 使用“分离对象”，因此您会得到每个函数一个对象。 - Don Stewart

@DonStewart 但是您需要在cabal配置中启用split-objs才能使用分割对象构建cabal安装的库，不是吗？ - Daniel Fischer