代码中的魔鬼细节

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软件开发最关心的三个指标：性能、内存、程序稳定性三方面。本文总结一下近期项目扫尾工作中的一些遭遇：

使用正确的哈希函数

道路的路况绘制，道路的颜色由三个ID唯一确定，他们存储在一个哈希表中。

上图是两种哈希函数的性能对照。

badHashFunction的结果为蓝色，goodHashFunction的结果为红色曲线。

使用坏的哈希函数，运行DJB_hash的结果冲突可能性十分大。因此哈希的平均查找次数很大，在性能很好的机器上拖动时也有明显的卡顿现象。

优化哈希函数，将三个ID的全部位数拼接成一个数字串。然后传入DJB_hash结果十分好，性能得到质的提升。

static unsigned int DJB_hash(int* buffer, int len) 
{
	unsigned int hash = 5381;
	int i = 0;

	while (i < len) {
		hash += (hash << 5) + buffer[i++];
	}

	return (hash & 0x7FFFFFFF);
}

static unsigned int badHashFunction(const void* key)
{
	rtic_t* ptr = (rtic_t*)key;

	int buffer[3];
	buffer[0] = ptr->mapId - RTIC_MIN_MAPID;
	buffer[1] = ptr->kind;
	buffer[2] = ptr->middle;
	
	return DJB_hash(buffer, 3);
}
static unsigned int goodHashFunction(const void* key)
{
	rtic_t* ptr = (rtic_t*)key;

    const int SIZE = 20;
	int buffer[SIZE] = {0};

    int len = 0;

    int v = ptr->mapId;
    while (v && len < SIZE)
    {
        buffer[len++] = v % 10;
        v /= 10;
    }
    
    v = ptr->kind;
    while (v && len < SIZE)
    {
        buffer[len++] = v%10;
        v /= 10;
    }

    v = ptr->middle;
    while (v && len < SIZE)
    {
        buffer[len++] = v%10;
        v /= 10;
    }
	
	return DJB_hash(buffer, len);
}

慎重使用vector

Vector的优点就是动态增长，使用起来很方便，仅仅管不断地push_back。不用关心内存添加的细节。Vector略微有经验的都知道，push_back之前应该先reserve。

这么做效率更高。

近期查我们项目的样式配置模块。突然发现内存占用十分厉害，前后情况例如以下：

样式载入前内存情况：

样式载入后内存情况：

单纯样式模块占用600K。

一路追查下去，结果哭笑不得。我们自己实现了一套C风格的Vector。里面存储void*指针从而实现泛型。Vector内部reserve函数实现很之坑爹，代码片段例如以下，每次reserve结果vector中至少有256个指针。

void TXVector::reserve(TXUINT32 capacity)
{
	if (capacity <= _capacity)
	{
		return;
	}
    
	_capacity = capacity * 2;
	if (_capacity < 256)
	{
		_capacity = 256;
	}

上图为样式配置模块的数据结构，是个二维数组。当时由于赶项目进度，regionStyleList的每一个成员内部有一个vector。然而vector仅仅保存1-3个指针成员。RegionStyleList的数量很大，所以导致内存浪费十分严重。

优化时直接KISS(keep it simple and stupid)化，採用最简单的二维数组优化后，结果很明显，内存降到82K。

注意空指针訪问问题

背景：地图切换数据后，城市的路况映射表达到500k左右。于是我们对数组进行了延迟创建处理。就是由于这个优化引入了一个十分隐晦的BUG，灰度上线后IOS、Android两个平台都收到不同数量的crash日志。

以下是android的日志：

********** Crash dump: **********

Build fingerprint: 'samsung/t03gzs/t03g:4.1.2/JZO54K/N7100ZSDMA6:user/release-keys'

pid: 10190, tid: 10190  >>> com.XX.map <<<

signal 11 (SIGSEGV), fault addr 00000000

Stack frame #00  pc 0000e270  /system/lib/libc.so (memcpy)

日志中黄色部分标识空指针訪问越界，Crash代码行指向memcpy这一行：

这个空指针crash正常情况下不会发生，例如以下图我们升级由于要兼容旧数据。所以程序中有两种路径：

每条竖直路径表示我们预期的正常途径：全量更新时创建数组，增量更新时刷新数组。

红色箭头路径表示非法路径：当A格式全量更新创建A格式数组。然后下次增量更新时跳至了B的路径去刷新B的数组。此时B的数组为空。从而空指针CRASH。

界面层的某种操作会触发红色路径。所以空指针crash带有随机性色彩。

通过不断讨论我们终于归纳出了BUG必现的触发途径。当然了空指针BUG解决起来很easy。

注意对程序边界条件处理

引擎重构以后，两个平台多了一种crash日志，android内容：

Build fingerprint: 'samsung/m0zs/m0:4.1.2/JZO54K/I9300ZSEMC1:user/release-keys'

pid: 26598, tid: 26598  >>> com.XXX.map <<<

signal 11 (SIGSEGV), fault addr 04000000

Stack frame #00  pc 0000e264  /system/lib/libc.so (memcpy)

Stack frame #01  pc 0001a780  /data/data/com.XXX.map/lib/libengine.so: Routine getScanEdges in jni/src/gc/SEA/SubPolygon.cpp:69

相应的代码行：

POD类型对象拷贝调用的是memcpy。看到这个结果我们怀疑是某种极端的面数据导致了引擎的crash，于是乎大家雄心勃勃，一起讨论了一个方案：写一个benchmark程序在内存中处理全国全部城市数据。可是跑了好几天也没办法复现，时间一点点过去。大家的意志力逐渐被消磨殆尽，crash日志还是越涨越多。

终于一个经验丰富的高工终于了问题的可能原因：SubPolygon没有特殊处理顶点为0的情况。

原因是生成瓦片中。多边形使用软件方法裁剪时可能会生成顶点为0的多边形，然后进行绘制。

举个样例：int* ptr = new int[0]; ptr返回指针是不确定的。可能为空也可能不为空。malloc(0)返回的指针除了能够传入free函数之外不建议有其它操作，直接訪问内存会出现随机性的结果。

Linux上malloc(0)行为：http://www.cnblogs.com/xiaowenhu/p/3222709.html

教训：代码中添加一些合法性推断代码。覆盖各种边界处逻辑。它们绝对不会是Dead Code，由于它们什么时候起作用，你很难想象到或者根本没办法预料到。