fix(perf): 公式映射导致确认/适应视图/拖拽排序/组复选框四处卡死根治
四次卡顿是**同一个根因**：公式信号（不保序）的幅值范围与包络带各写了一份 「逐点扫描整条信号」，且都没有缓存。2580 万采样时实测 1589ms + 1481ms， 而幅值范围指纹包含公式文本 / 信号顺序 / 可见性 / lane.autoRange ⇒ 确认编辑、适应视图、拖拽排序、组复选框每一个都会让它失效、每次都重付 3.1 秒。 修法： - 新增 DataSet::FormulaTransformCache / FormulaTransformFor：一次扫描同时算出 绘制值域与逐分组包络，缓存到数据层（std::deque，指针稳定）。 - TabConfig::ComputeLaneRange 的公式分支改为查该缓存（保留非法公式的逐点回退）。 - PlotView::AcquireFormulaEnvelope 改为直接复用数据层同一条目， 删除 PlotView 自有的 FormulaEnvelopeEntry / m_formulaEnvelopes 与两个重复常量。 - FormulaEval 新增 FormulaProgram（编译一次、批量求值）：always_inline、 常量折叠（2/1.25 => 1.6）、幂次改写（x^2 => x*x、x^3、x^0.5 => sqrt）、 按分组两级循环（去掉每点一次整数除法）。 - EvaluateFormula 复用 thread_local FormulaProgram（按内容缓存），两条路径语义一致。 实测（2580 万采样，纯控制台探针）：确认公式 3070ms => 379ms；改 x^2 1.9s => 0.19s； 适应视图 / 拖拽排序 / 组复选框 1589ms => 0.0015ms（命中缓存）。 回归：缓存命中/失效/值域、14 组公式语义与逐位一致性、非法/空公式回退全部 PASS； release/debug 零警告；Release TargetCheck.exe 890,880 B（< 1MB）。 未做：跨组移动共享时间轴仍深拷贝 197MB（55-66ms，值语义决定，风险大于收益）； 首次 379ms 仍同步阻塞（后台化的复杂度暂不划算）。
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266ab657be
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+725
-259
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@@ -6,6 +6,7 @@
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#include <cstddef>
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#include <cstdint>
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#include <array>
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#include <deque>
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#include <limits>
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||||
#include <string>
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||||
#include <atomic>
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@@ -869,6 +870,60 @@ namespace jdi
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*/
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SignalStyle* Style(const SignalRef& ref);
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/**
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* @brief 「公式映射」信号的**绘制值**缓存（值域 + 逐分组包络）。
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*
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* ⚠️⚠️ **这是「启用公式后界面卡死」的唯一根治点**（用户 2026-11-04 报告）：
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* 公式不保序（`x*x`、`1/x`），幅值自适应与包络带都不能由原始 `min/max` 推导，
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* 旧实现每条路径各写一次「逐点扫描整条信号」：
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* * `TabConfig::ComputeLaneRange` —— 每次幅值范围重算都扫一遍；
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* * `PlotView::AcquireFormulaEnvelope` —— 首次绘制包络带再扫一遍。
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* 2580 万采样 × 两条路径 ≈ **3.1 秒**（实测 1.6 s + 1.5 s），而
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* 「确认公式编辑 / 适应视图 / 拖拽排序 / 组复选框」都会让幅值范围指纹变化
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* ⇒ 每次都重新付一遍，表现为「整个应用卡住完全无法交互」。
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*
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* 现在把「值域」与「分组包络」合并成**一次全量扫描**并缓存：
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* * 键 = 信号对象 + 采样数组 + 采样数 + 公式文本 + 影响数值的样式字段；
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* * 命中后两条路径都退化成 O(1) / O(分组数)。
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*
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* ⚠️ 只在 **UI 线程**读写（`mutable` + `const` 方法）；后台派生线程只读
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* `SignalStyle` 并走 `ApplyDrawTransform`，不会碰到这个缓存。
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*/
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struct FormulaTransformCache
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{
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const SignalData* signal = nullptr; /**< 信号对象（区分不同信号）。 */
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||||
const double* values = nullptr; /**< `values.data()`（区分重新加载/截取）。 */
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||||
std::size_t count = 0; /**< 参与统计的采样数。 */
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||||
std::wstring formula; /**< 公式文本。 */
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||||
float gain = 1.0f; /**< 公式之后的系数。 */
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||||
bool absolute = false; /**< 公式之后的绝对值。 */
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bool mirrorVertical = false; /**< 公式之后的垂直镜像。 */
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||||
float offsetY = 0.0f; /**< 公式之后的 Y 偏移。 */
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||||
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||||
bool ready = false; /**< 是否已成功建立。 */
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double low = 0.0; /**< 绘制值下限（= 幅值自适应的下限）。 */
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||||
double high = 0.0; /**< 绘制值上限。 */
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||||
std::size_t stride = 0; /**< 每个分组覆盖的采样数。 */
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std::vector<double> minimums; /**< 每组的绘制值下限（无有效值 = NaN）。 */
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||||
std::vector<double> maximums; /**< 每组的绘制值上限。 */
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};
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/**
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* @brief 取得（必要时**建立一次**）某信号的公式变换缓存。
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*
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* 只在 `style.HasFormula()`（排除恒等 `f(t)`）且采样非空时返回非空。
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* 未命中时立即做**一次**全量扫描：同时算出绘制值域与逐分组极值。
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*
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||||
* ⚠️ 返回的指针在下一次 `FormulaTransformFor()` 建立**新条目**后可能失效
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||||
* （`std::vector` 扩容）；调用方只能在本表达式内即时使用，不要长期保存。
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*
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* @param [IN] signal 信号数据（提供采样）。
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||||
* @param [IN] style 该信号的外观（提供公式与后续数值变换）。
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||||
* @return 缓存条目指针；公式为空/非法或没有采样时返回 nullptr。
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*/
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const FormulaTransformCache* FormulaTransformFor(const SignalData& signal,
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const SignalStyle& style) const;
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/**
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||||
* @brief 计算全部分组、全部时间轴时间范围的并集下限。
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||||
* @return 时间下限。
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@@ -908,6 +963,14 @@ namespace jdi
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private:
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std::vector<SignalGroup> m_groups; /**< 已加载信号分组集合。 */
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||||
SignalRef m_selected; /**< 当前选中信号（跨标签页共享）。 */
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||||
/**
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||||
* @brief 「公式映射」信号的绘制值缓存（见 `FormulaTransformFor`）。
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||||
*
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||||
* `mutable`：查询缓存是逻辑上的只读操作；只在 UI 线程写。
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||||
* ⚠️ 用 `std::deque`（而不是 `vector`）：`emplace_back` **不会**移动已有元素，
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||||
* 因此 `FormulaTransformFor` 返回的指针在后续新建其它信号的条目时依然有效。
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||||
*/
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||||
mutable std::deque<FormulaTransformCache> m_formulaTransforms;
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||||
};
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||||
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||||
/**
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||||
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@@ -17,10 +17,163 @@
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||||
// 绘制循环里同一条信号的样式对象是稳定的，因此每个信号只需编译一次；
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||||
// **绝不能**每个采样点都重新解析（千万级采样会慢到不可用）。
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#include <cmath>
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||||
#include <cstddef>
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||||
#include <cstdint>
|
||||
#include <limits>
|
||||
#include <string>
|
||||
#include <vector>
|
||||
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||||
namespace jdi
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||||
{
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||||
/**
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||||
* @brief 编译后的一条公式指令（逆波兰式）。
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||||
*
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||||
* `NUMBER` 的操作数存放在 `value`，`VARIABLE` 表示当前采样值；
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||||
* 其余为一元 / 二元运算符（二元运算从求值栈弹出两个值、压回一个）。
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||||
*/
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||||
struct FormulaInstruction
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{
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||||
enum class Kind : std::uint8_t
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{
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||||
NUMBER = 0, /**< 常量。 */
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||||
VARIABLE, /**< 自变量（当前采样值）。 */
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||||
ADD,
|
||||
SUBTRACT,
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||||
MULTIPLY,
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||||
DIVIDE,
|
||||
POWER, /**< 幂（`a ^ b`）。 */
|
||||
NEGATE, /**< 一元负号。 */
|
||||
SQUARE, /**< 平方（编译期把 `x^2` 改写而来，弹一压一）。 */
|
||||
CUBE, /**< 立方（编译期把 `x^3` 改写而来）。 */
|
||||
SQRT /**< 平方根（编译期把 `x^0.5` 改写而来）。 */
|
||||
};
|
||||
|
||||
Kind kind = Kind::NUMBER;
|
||||
double value = 0.0;
|
||||
};
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||||
|
||||
/** 公式求值栈的深度上限（与编译期允许的嵌套深度匹配）。 */
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||||
inline constexpr std::size_t kFormulaMaxStack = 64;
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||||
|
||||
/**
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||||
* @brief 可复用的公式程序：**编译一次**，之后逐点 `Evaluate` 只做纯粹的栈运算。
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||||
*
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||||
* ⚠️⚠️ **批量路径必须用它**（`DataSet::FormulaTransformFor`、公式包络构建）：
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||||
* `EvaluateFormula()` 每次调用都要做一次编译缓存查找（`std::wstring` 内容比较），
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||||
* 千万级采样时这点开销会放大成**秒级**卡顿。实测 2580 万采样：
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||||
* `EvaluateFormula` 逐点 ≈ 1.6 s，`FormulaProgram::Evaluate` ≈ 0.27 s（≈6 倍）。
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||||
*
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||||
* 用法：
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* @code
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||||
* jdi::FormulaProgram program(style.formula);
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||||
* if (program.Valid()) { for (...) value = program.Evaluate(values[i]); }
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||||
* @endcode
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*/
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||||
class FormulaProgram
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||||
{
|
||||
public:
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||||
FormulaProgram() = default;
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||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 编译公式文本。
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||||
* @param [IN] text 公式正文（不含 `Y =` 前缀）。空串或非法表达式 ⇒ `Valid()` 为 false。
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||||
*/
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||||
explicit FormulaProgram(const std::wstring& text);
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||||
|
||||
/** @brief 公式是否可用（非空且语法合法）。 */
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||||
bool Valid() const { return m_valid; }
|
||||
|
||||
/** @brief 已编译的指令序列（只读，主要供调试 / 测试）。 */
|
||||
const std::vector<FormulaInstruction>& Instructions() const { return m_instructions; }
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||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 在给定采样值处求值（**必须**先确认 `Valid()`）。
|
||||
*
|
||||
* 结果非有限（如 `1/0`）时返回 NaN，与 `EvaluateFormula()` 一致。
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||||
*
|
||||
* ⚠️⚠️ **没有运行期栈深检查**：栈深在编译期（构造函数里）已校验过 ——
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||||
* 超过 `kFormulaMaxStack` 的表达式会直接 `Valid() == false`（由调用方回退到
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* 带检查的 `EvaluateFormula()`）。批量路径每次调用都把检查加上去，
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||||
* 在 2580 万点上是纯粹的浪费。
|
||||
* ⚠️ `always_inline` 是**性能必需**：Release 用 `-Oz`（体积优先）不会自动内联，
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||||
* 而每点一次未内联调用（512B 栈帧）实测让一次全扫从 0.28s 涨到 0.85s。
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||||
*
|
||||
* @param [IN] x 采样值。
|
||||
* @return 映射后的值。
|
||||
*/
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||||
__attribute__((always_inline)) inline double Evaluate(double x) const
|
||||
{
|
||||
double stack[kFormulaMaxStack];
|
||||
std::size_t depth = 0;
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||||
for (const FormulaInstruction& instruction : m_instructions)
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||||
{
|
||||
switch (instruction.kind)
|
||||
{
|
||||
case FormulaInstruction::Kind::NUMBER:
|
||||
stack[depth++] = instruction.value;
|
||||
break;
|
||||
case FormulaInstruction::Kind::VARIABLE:
|
||||
stack[depth++] = x;
|
||||
break;
|
||||
case FormulaInstruction::Kind::NEGATE:
|
||||
stack[depth - 1] = -stack[depth - 1];
|
||||
break;
|
||||
case FormulaInstruction::Kind::SQUARE:
|
||||
stack[depth - 1] = stack[depth - 1] * stack[depth - 1];
|
||||
break;
|
||||
case FormulaInstruction::Kind::CUBE:
|
||||
{
|
||||
const double base = stack[depth - 1];
|
||||
stack[depth - 1] = base * base * base;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
case FormulaInstruction::Kind::SQRT:
|
||||
stack[depth - 1] = std::sqrt(stack[depth - 1]);
|
||||
break;
|
||||
case FormulaInstruction::Kind::POWER:
|
||||
--depth;
|
||||
stack[depth - 1] = std::pow(stack[depth - 1], stack[depth]);
|
||||
break;
|
||||
case FormulaInstruction::Kind::DIVIDE:
|
||||
--depth;
|
||||
stack[depth - 1] = stack[depth - 1] / stack[depth];
|
||||
break;
|
||||
default:
|
||||
{
|
||||
// ADD / SUBTRACT / MULTIPLY
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||||
--depth;
|
||||
double left = stack[depth - 1];
|
||||
const double right = stack[depth];
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||||
if (instruction.kind == FormulaInstruction::Kind::ADD)
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||||
{
|
||||
left += right;
|
||||
}
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||||
else if (instruction.kind == FormulaInstruction::Kind::SUBTRACT)
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||||
{
|
||||
left -= right;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
left *= right;
|
||||
}
|
||||
stack[depth - 1] = left;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (depth != 1)
|
||||
{
|
||||
return std::numeric_limits<double>::quiet_NaN();
|
||||
}
|
||||
return std::isfinite(stack[0]) ? stack[0] : std::numeric_limits<double>::quiet_NaN();
|
||||
}
|
||||
|
||||
private:
|
||||
std::vector<FormulaInstruction> m_instructions;
|
||||
bool m_valid = false;
|
||||
};
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 校验公式文本是否可以解析。
|
||||
*
|
||||
|
||||
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