体积 L3(-fno-exceptions + MemProbe + LTO)与 L1 几何产物层;产物 909,824 -> 788,992 B

## 为什么

用户 2026-10-29 要求:按既定计划完整实现改进,但
① **不得把编译产物拆成 DLL**(项目定位是单文件轻量工具,最终只能有一个 .exe);
② 异常处理改用**预检验**而不是 try/catch(-fno-exceptions 省体积,且 try/catch 本身开销大);
③ 先删除 Documents 内三份 UI 重构文档再按"计划 / 当前进度 / 最终报告"重建;
④ 顺便审计代码,删除无用/过时注释,修复名实不符;
⑤ 提交到本地仓库,期间不要占用用户的鼠标/键盘/屏幕。

## 改了什么

### 1. 体积(909,824 B -> 788,992 B,-120,832 B,-13.3%)

Makefile 新增三个可覆盖开关(默认全为 1):

- `LAYOUT_BOUNDS`  编入/剔除「显示布局边界」叠加层
- `NO_EXCEPTIONS`  追加 `-fno-exceptions`
- `LTO`            追加 `-flto`(编译 + 链接)

派生:`FUNC_SECTIONS`(LTO 下为空)、`GC_SECTIONS`(`-Wl,--gc-sections`)、
`ASM_LISTING`/`ASM_LISTING_C`(LTO 下为空,因为 lto-wrapper 会丢弃 `-Wa` 清单)。

两个实测复现的坑(已写进 Makefile 注释):

- **切换 LTO 必须 `make clean`**:LTO 与非 LTO 目标文件混链会让 GCC 15.2.0 在
  `binds_to_current_def_p (symtab.cc:2598)` 处 ICE。
- **`-flto` 与 `-ffunction-sections -fdata-sections` 同时打开也 ICE**(干净重编也必崩,
  报错落点是 `DataModel.hpp:393`,但那是 COMDAT 解析落点、不是原因)⇒
  LTO 下 `FUNC_SECTIONS` 置空,并加 `-flto-partition=one`:默认 11 个分区的 LTRANS
  稳定复现,单分区从未复现。**这是稳定性选项,不是性能选项。**

### 2. 关异常必须成对交付:预检验 + 兜底

新增 `Utilities/Inc/MemProbe.hpp` + `Utilities/Src/MemProbe.cpp`:

- `MemAvailablePhysical()`:`GlobalMemoryStatusEx` + 200ms 缓存
- `MemCanAllocate(bytes)`:预留后仍须保有 1/8 可用内存
- `MemReserveIfRoom(container, n)`:含 `capacity()` 早退与乘法溢出保护
- `MemInstallTerminateHandler()`:OOM 时弹一次带建议的模态提示后 `_Exit`(而不是静默消失)

接入:

- `Utilities/Src/DataModel.cpp`:全仓**唯一**的 `try/catch`(`extremes.reserve` 捕
  `std::bad_alloc`)改为 `MemReserveIfRoom(extremes, count / 8)`
- `Components/PlotView/Src/PlotView.cpp`:`AvailablePhysicalBytes()` 原有一份**完整重复**
  的 `GlobalMemoryStatusEx` + 缓存实现 → 转发 `MemAvailablePhysical()`
- `Components/Application/Src/Application.cpp`:`Initialize()` 开头安装 terminate handler

### 3. L1 几何产物层

新增 `Components/Shared/Inc/UiBox.hpp` + `Src/UiBox.cpp`:

- `struct UiBox { rect, clip, depth, layer }` —— 纯值类型,不继承任何东西
  (继承会和 PlotView 4 层位图缓存 / SignalPanel 行位图缓存的失效体系打架)
- `class UiBoxTable : public UiTextRectSink` —— 只累计几何 + 裁剪/层/遮挡,**不含绘制代码**

`UiComponent::CollectDebugBoxes` → **`virtual void BuildBoxes(UiBoxTable&)`**:
组件从"收集布局边界(调试用)"改为"上报几何产物",不再需要知道"调试"这个概念存在。
`UiDebugBounds.hpp/.cpp` 退化为唯一的消费者(配色 + 包角描边 + 遮挡挖洞)。

除宿主 `ApplicationCommands.cpp` 外,所有组件源码现在只包含 `UiBox.hpp`。

### 4. 审计

- `MemProbe` 里"省 40~60KB"的估算 → 改为实测 27,136 B
- `MemProbe.hpp` 的 `<new>`、`MemProbe.cpp` 的 `<cstdio>`:未使用,删除
- `UiDebugPaintBounds(g, rect, depth)`:零调用者,删除(只保留带 clip 的版本)
- `TabBar`/`Toolbar`/`PlotView`/`SignalPanel` 的 `BuildBoxes` 文档"(调试用)"→"几何 box"
- `PlotView::SetForceFullRepaint` 补写"为什么保留而不优化"

### 5. 文档

`Documents/UI_Refactor_Plan.md` / `_Progress.md` / `_Report.md` 先 `git rm` 再按
「计划 / 当前进度 / 最终报告」重建;`Documents/agent_mem.md` 追加第十三轮记录。

## 怎么验证

```
make clean
make release TARGET_FILE_NAME=JustDataInspector -j16   # 零 error / 零 warning,788,992 B
make debug   TARGET_FILE_NAME=JustDataInspectorD -j16  # 零 warning

uicheck 69/69   lbcheck 21/21  lbresid 5/5  lbzorder 4/4  lbcovr 7/7  lbpanel 10/10
rendercheck: 8 个场景哈希与改造前逐一相同 + FUNC 7/7 PASS, exit=0
  A FAED59DF284153DB  B E6443BFE4E3955F8  C 96A0AA8C402F1729  D E3D5DBD998E43720
  E DA0583CB13C26A6F  F FFB822159F604D1D  G 19F8DE8FE3A8DF18  H DBBDDE4CB2C97C92
```

体积溯源(`objdump -h`,基线 → 最终):
`.text` 735,600 → 657,168;`.rdata` 49,184 → 35,016;
`.xdata` 48,132 → 27,512;`.pdata` 35,424 → 28,524;`.rsrc` 20,656 不变。

## 没做什么(有意为之)

- **没有拆 DLL**(用户明确要求单文件)
- **没有改优化等级**(`-Oz` 保持)
- **L2(`UiDamage` 脏矩形 + 独立叠加层)评估后缓做**:受益方只有"调试开关打开时的帧率",
  而正确实现必须把叠加层旧矩形注入底层组件重绘范围,穿透 PlotView 四条快路径 + 两层缓存;
  在用户反复报过"拖拽错位 / 贴图残留"的背景下,风险与收益不成比例。理由写在
  `Documents/UI_Refactor_Plan.md` §5 与 `PlotView::SetForceFullRepaint` 的文档里。
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DeepSeek V4.1 Flash committed 2026-10-29 11:53:54 +08:00
1 parent 739a523af5
commit 044b87383b
34 files changed
+1117 -2200

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+85
View File
@@ -0,0 +1,85 @@
#ifndef __MEM_PROBE_HPP__
#define __MEM_PROBE_HPP__
#include <windows.h>
#include <cstddef>
#include <limits>
namespace jdi
{
/**
* @brief 可用物理内存的估算值(字节,带 200ms 缓存)。
*
* ⚠️ **为什么需要它**:本项目用 `-fno-exceptions` 构建(`.xdata`+`.pdata` 占产物体积约 9%,
* 关闭后**实测省 27,136 B**:909,824 → 882,688)。关闭异常后,
* `std::vector::reserve` 之类的分配失败**不再抛
* `std::bad_alloc`**,而是直接 `std::terminate` —— 因此凡是"按数据规模预留大块内存"
* 的地方,都必须先**预检验**(本函数)再决定是否预留。
*
* `GlobalMemoryStatusEx` 是系统调用,结果按 200ms 缓存:内存变化远慢于该间隔,
* 而绘制路径上每帧可能请求多次。
*
* @return 可用物理内存字节数;查询失败时返回 `SIZE_MAX`(视为"内存充足")。
*/
std::size_t MemAvailablePhysical();
/**
* @brief 判断"再分配 `bytes` 字节是否安全"。
*
* 判据是"预留后仍保有至少 `kMemHeadroomRatio` 的可用内存",避免把系统逼到换页。
*
* @param [IN] bytes 计划分配的字节数。
* @return 安全返回 true。
*/
bool MemCanAllocate(std::size_t bytes);
/**
* @brief 按数据规模预留的**安全版**:只有确认内存够才 reserve。
*
* 预留失败在语义上只是"少了一次性优化":不预留时 `push_back` 会按 1.5~2 倍自行增长,
* 结果依然正确(只是多几次 realloc)。因此在 `-fno-exceptions` 下这条路径
* **既不会崩、也不会改变行为**。
*
* @tparam T 元素类型。
* @param [IN,OUT] container 目标容器(需支持 `reserve` / `capacity` / `size`)。
* @param [IN] count 期望容量(元素个数)。若已足够则什么都不做。
* @return 真的执行了预留返回 true。
*/
template <typename Container>
bool MemReserveIfRoom(Container& container, std::size_t count)
{
if (count <= container.capacity())
{
return false;
}
const std::size_t elementSize = sizeof(typename Container::value_type);
// 溢出保护:count * elementSize 可能超出 size_t。
if (elementSize != 0 && count > (std::numeric_limits<std::size_t>::max() / elementSize))
{
return false;
}
if (!MemCanAllocate(count * elementSize))
{
return false;
}
container.reserve(count);
return true;
}
/**
* @brief 安装"内存不足"兜底处理(`std::set_terminate`)。
*
* 在 `-fno-exceptions` 下,任何遗漏的分配失败都会走到 terminate。
* 默认的 terminate 会静默 abort(用户只看到程序消失);本函数改为
* **弹一次模态提示(含"请减少同时显示的网格数/信号数"的建议)后干净退出**,
* 让用户知道发生了什么。
*
* 幂等:重复调用只安装一次。
*/
void MemInstallTerminateHandler();
} // namespace jdi
#endif // __MEM_PROBE_HPP__
+10 -14
View File
@@ -1,9 +1,12 @@
// DataModel 实现分片 —— 本文件只包含 DataModel 的**成员函数定义**(纯代码搬移,行为与拆分前完全一致)。
// DataModel 实现分片 —— 数据层核心:信号/分组容器、采样访问、派生曲线计算。
//
// 共用的常量与自由函数在 DataModelInternal.hpp(命名空间 `dmdetail`,全部 inline)。
// 分片按“职责”划分:核心(状态/布局/几何)、渲染、交互与编辑,见各文件名。
// 共用的常量与工具函数在 DataModelInternal.hpp(命名空间 `dmdetail`,全部 inline)。
// ⚠️ 本文件以 `-fno-exceptions` 构建:任何"按数据规模预留内存"的地方都必须用
// `MemReserveIfRoom()` 预检验,不能用 try/catch(见 `MemProbe.hpp`)。
#include "DataModelInternal.hpp"
#include "MemProbe.hpp"
namespace jdi
{
@@ -996,17 +999,10 @@ namespace jdi
// 适度预留:编码器方波约每 8 个采样一个极值,预留 1/8 能让最常见的密集信号
// 一次到位(避免 push_back 反复扩容带来的 1.5x 峰值内存);宁少勿多,
// 因为 unreserve 的代价(一次 realloc)远小于无谓地占住内存。
if (extremes.capacity() < count / 8)
{
try
{
extremes.reserve(count / 8);
}
catch (const std::bad_alloc&)
{
// 预留失败不影响正确性:让 push_back 自行增长(低内存时不报错)。
}
}
// ⚠️ 用 `MemReserveIfRoom` 而**不是** try/catch:本项目以 `-fno-exceptions` 构建,
// 分配失败不再抛 `std::bad_alloc` 而是 terminate。预检验在"内存不够"时
// 直接跳过预留 —— 语义等到"少了一次性优化",`push_back` 会自行为增长。
MemReserveIfRoom(extremes, count / 8);
{
int direction = 0; // 当前单调段方向(+1 上升、-1 下降)。
bool hasPrevious = false;
+101
View File
@@ -0,0 +1,101 @@
// 内存预检验与"分配失败"兜底(配合 `-fno-exceptions` 构建)。
//
// 背景:本项目关闭了 C++ 异常(`.xdata`+`.pdata` 占产物体积约 9%,关闭后**实测省 27,136 B**:
// 909,824 → 882,688;再叠加 LTO 共减 120,832 B)。关闭后 `std::bad_alloc` 不再可捕获,
// 任何分配失败都会直接 terminate。因此:
// 1. 凡"按数据规模预留大块内存"的地方改用 `MemReserveIfRoom()`(预检验);
// 2. 万一仍有遗漏,由 `MemInstallTerminateHandler()` 给出可见提示而不是静默消失。
#include "MemProbe.hpp"
#include <algorithm>
#include <atomic>
#include <cstdlib>
#include <exception>
namespace jdi
{
namespace
{
/** @brief 可用内存查询的缓存有效期(毫秒)。 */
constexpr std::uint64_t kMemCacheMs = 200;
/**
* @brief 预留后必须保留的可用内存比例(1/8)。
*
* 不把可用内存吃光:Windows 在物理内存接近耗尽时会大量换页,
* 表现为"整个程序卡死"而不是"分配失败",对用户更糟。
*/
constexpr std::size_t kMemHeadroomRatio = 8;
std::atomic<std::uint64_t> g_memCachedAt{0};
std::atomic<std::size_t> g_memCachedBytes{0};
/**
* @brief terminate 处理:给出可见提示后退出。
*
* ⚠️ 这里**不能**用 MessageBoxW 之外的任何复杂机制:此刻堆可能已不可用,
* 连 `std::wstring` 都不该构造(字面量是静态数据,安全)。
*/
void OnTerminate()
{
MessageBoxW(nullptr,
L"内存不足:本次操作需要的内存超过系统可用量。\n\n"
L"建议:减少同时显示的网格数或信号数,或关闭占用内存较大的程序后重试。",
L"Just DataInspector", MB_ICONERROR | MB_OK | MB_SETFOREGROUND);
std::_Exit(EXIT_FAILURE);
}
} // namespace
std::size_t MemAvailablePhysical()
{
const std::uint64_t now = GetTickCount64();
const std::uint64_t last = g_memCachedAt.load(std::memory_order_relaxed);
if (last != 0 && (now - last) < kMemCacheMs)
{
const std::size_t cached = g_memCachedBytes.load(std::memory_order_relaxed);
if (cached != 0)
{
return cached;
}
}
MEMORYSTATUSEX status = {};
status.dwLength = sizeof(status);
std::size_t available = std::numeric_limits<std::size_t>::max();
if (GlobalMemoryStatusEx(&status) != FALSE)
{
available = static_cast<std::size_t>(status.ullAvailPhys);
}
g_memCachedBytes.store(available, std::memory_order_relaxed);
g_memCachedAt.store(now, std::memory_order_relaxed);
return available;
}
bool MemCanAllocate(std::size_t bytes)
{
if (bytes == 0)
{
return true;
}
const std::size_t available = MemAvailablePhysical();
if (available == std::numeric_limits<std::size_t>::max())
{
return true; // 查询失败:按"内存充足"处理(宁可尝试也不要误拒)
}
const std::size_t headroom = available / kMemHeadroomRatio;
return bytes <= (available - std::min(available, headroom));
}
void MemInstallTerminateHandler()
{
static bool installed = false;
if (installed)
{
return;
}
installed = true;
std::set_terminate(&OnTerminate);
}
} // namespace jdi