歡迎大家,讓我們直接進入調試代碼的改進工作
接下來,我們來看一下上次停留的位置。如果我沒記錯的話,上一場直播的結尾我有提到一些我想做的事情,并且在代碼中留下了一個待辦事項。所以也許我們今天首先做的就是解決這個問題。但首先回顧一下上次的進展,我們其實已經開始著手完成一些任務了,我發現那時的狀態還沒有完全完成。
回顧:調試系統相對可用,但所有名稱總是被強制通過層級系統,這樣會為一些內容創建虛擬節點
實際上,調試系統已經相對可用了,因此可以通過它來創建各種系統。不過,有幾個地方需要清理。首先,我們遇到了一個奇怪的問題,就是所有的名稱都被強制通過層級系統,這會為一些東西創建虛擬節點,即使我們可能并不希望這樣做。當然,在某些情況下,我們其實是希望這樣做的。因此,需要決定如何處理這些節點。是希望總是為此目的創建數據塊,還是有其他更合適的做法?我們需要進一步思考和決定。
我們還想讓分析器(profiler)重新起作用
我們接下來的任務是重新開啟性能分析功能,并提升其實用性。目前雖然已經在記錄性能分析信息,但實際上并沒有真正加以利用。為了實現這一點,我們希望能夠將性能分析器系統性地整合進現有的功能集合中。
這個過程應該相對簡單,因為我們已經具備相關功能的表達和組織方式。接下來,我們會加載游戲,定位到 game.cpp
文件。在這個文件中,我們曾經添加了一個調試模塊。現在的目標是使我們能夠更靈活地將性能分析器添加到系統中,并能夠借助這個機制去管理和使用性能數據。這樣,我們就可以更充分地利用已有的性能信息來輔助優化和開發工作。
game.cpp:在調試數據塊中添加 DEBUG_PROFILE()
我們希望實現的功能是:當在調試模塊中使用某些代碼時,可以直接創建一個性能分析器(profile),并將其嵌入到調試代碼塊中。我們的目標是能夠非常方便地指定某個函數,并對其進行性能分析。
例如,現在我們有一個用于計時的函數,我們希望通過這個機制對 game_update_and_render
這個函數進行計時,并將其納入性能分析器的記錄范圍內。這將使我們能夠追蹤這個函數的執行時間,從而進行進一步優化。
我們打算這么做:調用該計時函數,把需要分析的函數包裹起來,并創建一個新的調試性能分析器。但當前的實現中,如果嘗試直接編譯,會遇到嚴重的錯誤,這是因為我們并沒有真正定義 debug_profile
這個功能。因此,下一步我們需要做的就是實現或補全 debug_profile
的定義,使其能被正常調用并用于調試和性能分析。
game_debug_interface.h:定義 DEBUG_PROFILE
我們現在的目標是在接口中加入性能分析器的支持,使其能夠被方便地嵌入現有的調試系統中。實現這項功能的思路其實非常清晰,就是仿照之前已有的調試變量(如 debug value)等方式進行處理。具體來說,只需要添加一個新的 #define
宏,例如 DEBUG_PROFILE
,并傳入我們想要分析的函數名稱。
這個宏的作用就是在調用時記錄當前正在進行性能分析的函數名稱。由于已經存在函數名,所以可以直接引用該函數。我們希望能夠傳遞一個表示該函數在性能追蹤體系中的類型,例如之前定義的 trace
類型。這個系統中已經存在線程計數器列表(counter thread list)的概念,因此我們可以繼續使用這個機制。
接下來,計劃引入一個新的類型,用來表示正在計時或分析的函數集合(counter function list),將其與函數名稱關聯,從而在性能數據流中記錄該事件。這樣在調試系統處理這類事件時,就可以識別出這部分數據并對其進行追蹤。
實現邏輯上,當數據被寫入調試數據塊時,會作為一個元素被存儲。一旦這些元素被遍歷,我們就能重新拾取到它們并加以利用。不過現在還存在一個小問題:我們可能尚未實現真正的繪制(繪圖)邏輯。當前的實現中,似乎只調用了 debug_draw_event
,而不是 debug_draw_element
,因此不能確定是否能正確顯示這些新類型的數據。
這里的困惑源于系統本身對數據塊與調試元素的區分方式。我們尚不確定這些函數分析器是否應作為普通數據塊的一部分來處理,也可能需要獨立處理方式。這是目前需要進一步厘清和設計的部分。
總結起來,我們的工作包括:
- 添加
debug_profile
宏以支持性能分析調用; - 為函數分析數據指定類型(如 counter function list);
- 將分析事件寫入調試數據流;
- 確保調試系統能夠識別和處理這類事件;
- 最終考慮如何繪制和可視化這些數據,以完成從記錄到展示的閉環。
我們有調試元素(可以存在于多個層級中)和調試事件(通過流傳入的內容,我們試圖記錄這些事件)
當前的系統中存在兩種不同的調試結構:調試元素(debug elements) 和 調試事件(debug events)。調試元素是可以存在于多個層級結構中的實體,可以有多個不同的實例,組成一類樹狀或分層的可視化數據。而調試事件則是通過數據流記錄下來的事件,屬于時間線上實際發生的操作記錄。
基于這一結構差異,現在考慮在實現函數性能分析器時,或許不需要讓其成為依附于某個數據塊的數據結構。換句話說,不必再將性能分析數據硬塞進已有的數據塊中,而是直接將其作為獨立的調試元素來處理。
具體的思路是在事件遍歷過程中,當遇到性能分析相關的事件時,直接創建一個新的調試元素,將其作為系統的獨立組成部分處理,而不是讓它參與已有的數據塊結構。例如,在處理事件類型時,系統目前已經有多個事件類型,如 data block open
、data block close
等。針對新的分析器事件,也可以在此類結構中引入對應的類型,并在遍歷時識別并創建相應的調試元素。
這種做法的好處是結構更清晰,便于管理和可視化,避免將分析器事件混淆在普通數據塊中。這樣可以更靈活地展示和操作分析數據,也更符合調試系統中“元素”和“事件”的設計分離原則。總之,這是一種將性能分析系統更好地融入現有調試框架的方式,有助于提升整體的功能完整性和可維護性。
game_debug.cpp:為 DebugType_CounterFunctionList 添加一個空的 case,檢查是否使用現有的調試元素足以用于分析
我們當前的任務是處理一個特定類型的調試數據:counter_function_list
,這是用于函數性能分析的一種結構。思路是,當系統在解析調試事件時遇到這種類型的內容時,應該識別出這是一個用于分析的函數,并據此創建對應的性能分析器。
我們已經實現了解析過程,也成功生成了一個 debug_element
實例。接下來希望做的是直接利用這個已經生成的調試元素來創建性能分析器。初步判斷這個過程可能可以自動完成,不需要太多額外處理。
然而,在調試的過程中,嘗試查看一個被命名為 game_update_and_render
的函數是否已成功作為調試元素加載時,卻并沒有發現它出現在調試界面中。這引發了一個問題:元素明明被創建了,但似乎沒有被真正地插入到調試系統中可視化的結構中。
分析后發現,原因可能在于這些元素沒有被加入到某個“組”(group)中。在調試系統的設計中,調試元素需要通過 add_element_to_group
函數被插入到對應的分組結構中,而這一步當前似乎沒有正常執行。系統在嘗試獲取父分組時未能成功,導致元素無法歸屬到任何組,從而未能被顯示或處理。
下一步,我們需要檢查這個 add_element_to_group
的具體實現,確認其對父組的處理邏輯。如果沒有正確識別或創建根組,那么后續的元素自然也無法加入。這一問題的核心在于組結構未能建立或關聯,導致有效的調試數據未能呈現。
因此,接下來的操作是:
- 找到
add_element_to_group
的具體行為邏輯; - 設置斷點觀察
debug_value
相關元素在加載時是否能正確獲得父組; - 確保即便當前元素沒有上層組,也能以根元素的形式被添加到調試系統中;
- 最終讓
counter_function_list
類型的函數分析數據,能夠被識別、存儲并可視化展示。
這一過程將確保函數性能分析器能夠真正嵌入調試系統,并在運行時動態記錄和可視化指定函數的性能信息。
game_debug.cpp:檢查 DebugType_MarkDebugValue 是否仍在使用,并刪除它
目前正在清理一些代碼,發現某些部分似乎已經沒有作用,因此嘗試刪除它們以簡化系統結構。在這一過程中,仍然存在一個疑問:即使嘗試將性能分析器插入到調試系統中,操作本身看似成功,但結果卻沒有可見效果。
深入分析發現,雖然插入函數分析器的操作已經執行,但并未顯示在可視化界面上的原因,是因為當前調試系統只會為一些特定的預定義模塊(如 global_renderer
和 camera
)創建節點,至于最終用戶自定義的節點(如 game_update_and_render
),并不會被自動處理。也就是說,雖然數據已生成,但從未主動使用或展示。
為了驗證這一判斷,進行了一個測試:手動創建一個叫 Foo_GameUpdateAndRender
的節點。結果驗證了猜測:系統確實能創建這些節點,只不過默認不會對最終目標函數做任何進一步處理。因此,game_update_and_render
也確實已經存在,只是因為沒有顯式使用或綁定,它沒有被展現出來。
為了解決這個問題,需要將性能分析器插入到合適的位置,并指定其作用范圍。也就是說,在調用分析器時,除了傳入函數名外,還必須指定其掛載的調試數據結構(比如掛在哪個調試組、屬于哪個區域)。目前的分析邏輯只處理了函數名,沒有指定目標位置,因此即便創建了分析數據,也無從顯示和管理。
這進一步說明,也許將分析器掛在某個數據塊中是一個更合理的做法,因為數據塊提供了上下文結構,讓系統知道該將性能數據展示在哪個層級或模塊下。
不過,還有一個不確定的問題:當前系統是否支持在數據塊中嵌套或掛載這類函數分析器,還需要進一步確認。如果支持,那么通過數據塊管理將是最清晰、結構最合理的路徑。
總結關鍵點如下:
- 刪除無效代碼以清理系統結構;
- 分析發現性能分析器數據已生成但未展示;
- 原因是默認系統只處理部分預設節點,忽略了最終目標函數;
- 為了讓分析器數據可視化,必須指定插入目標位置(如所屬數據塊);
- 使用數據塊來組織分析數據可能是可行的優化方向,但需要確認系統支持程度;
- 后續要擴展性能分析器調用方式,支持傳入函數名和目標掛載點,以實現更完整的集成。
game.cpp:檢查調試系統是否支持嵌套的數據塊
在調試系統中測試了在數據塊(data block)內部嵌套其他數據塊的行為,目的是了解是否支持這種結構層級。在實驗過程中發現,系統目前不支持數據塊嵌套。例如創建了一個用于性能分析的 profile
數據塊,雖然這個數據塊本身被創建了,但并沒有嵌套到任何已有的數據塊中,呈現的是平級結構。這說明嵌套機制并未被實現。
如果未來確實需要嵌套結構,就必須顯式地實現相關邏輯。目前系統的行為還不具備自動處理子塊的能力。這也讓整個調試結構顯得有些混亂,不容易按預期組織好分析數據。
這一發現促使我們重新思考整個系統中調試結構的組織方式。當前實現方式在表現上不夠直觀,導致即使某些操作“成功”了,實際上也沒有完全按照需求被呈現出來。
因此,當前策略是先不強行解決嵌套結構的問題,而是優先完成性能分析器本身的顯示工作。先把分析數據在調試界面中正確渲染出來,確保能看到具體的分析內容。之后再回過頭來,重新梳理整個調試接口的設計,優化嵌套結構的支持方式。
當前的計劃是:
- 確認數據塊不能嵌套;
- 先將性能分析器成功寫入調試系統,確保可視化正常;
- 后續著手重新設計調試接口,使其清晰、統一、易于擴展;
- 明確最終每個調試功能(如性能分析)的調用方式和數據結構;
最終目標是讓調試系統的接口明確規范,能正確支持調試數據的組織與展示,特別是在涉及多個層級或模塊時具備良好的可維護性與拓展性。
game_debug.cpp:在 DEBUGDrawElement 中包括 DebugType_CounterFunctionList 的 case
當前的任務是讓函數分析器的內容(即函數列表)能在調試系統中被正確繪制出來。我們已經確認,當調用 debug_draw_element
函數時,如果元素的類型是 counter_function_list
,就應該執行對應的繪制邏輯。為了快速驗證,臨時讓它復用現有線程列表(thread_list
)的繪制方式,雖然現在還沒有真正繪制函數列表本身,但這只是個過渡方案,后續可以替換為具體的函數數據渲染邏輯。
但在實際運行時發現,并沒有看到預期中的函數列表顯示出來。進一步排查時注意到,該元素確實是被創建在某個數據塊(data block
)內部的,這可能會影響其可見性。理論上,這種結構下它應該在數據塊上層進行顯示,但實際上并沒有呈現。
因此下一步是檢查是否函數列表真的被加入了要繪制的元素集中,或者只是被創建但沒有注冊到繪制流程中。也就是說,有可能這個元素雖然存在于內存中,但由于沒有被添加到用于渲染的樹狀結構或分組列表里,系統并沒有真正調用到它的繪制邏輯。
初步猜測的問題點包括:
- 雖然
counter_function_list
類型的元素被創建,但沒有被插入到調試元素組(group)中; - 在調用
debug_draw_element
時,系統根本沒有迭代到這個元素; - 數據塊嵌套受限,導致它被遮蔽或忽略;
- 繪制邏輯沒有正確綁定該類型到實際可視化步驟中。
接下來的重點是:
- 檢查調試元素是否被正確加入到數據結構中;
- 確保遍歷元素時不會跳過
counter_function_list
; - 臨時使用
thread_list
的繪制邏輯驗證是否能觸發顯示; - 一旦驗證流程通暢,再補充具體的函數列表繪制代碼。
整體上,這一階段的目標是:確認分析器類型的調試元素可以完整地進入繪制流程,并在界面上被看到,哪怕內容暫時不完整。這將為后續功能完善奠定基礎。
game_debug.cpp:刪除之前為 DebugType_CounterFunctionList 添加的攔截調用(空的 case)
我們現在已經基本理清了調試系統中的分析器功能是如何工作的,函數列表最終能夠正確存儲到數據塊中,這是通過攔截調用機制實現的。驗證后也成功確認數據被加入并能夠被調試系統識別與處理。
當前的整體架構雖然已能跑通基本功能,但代碼結構較為松散、零散,邏輯分布在多個地方,導致維護和擴展不便。因此,下一步目標是對接口部分進行精簡與統一,使整個調試和分析功能變得更清晰、更系統化。
當前已有的功能點包括:
- 時間函數記錄機制已可用;
- 函數分析器的調試元素能夠被識別與存儲;
- 能夠通過數據流將這些信息傳入調試繪制系統。
接下來需要明確和優化的是:
- 界面調用統一化:決定一個清晰、統一的調用接口,使得所有分析相關的功能都能通過一個規范的路徑執行,而不是散落在不同模塊。
- 調試接口設計:定義一套標準的調試接口,使新增功能只需走這條路徑,而不需要修改底層結構或分支邏輯。
- 不再冗余分支判斷:現在的代碼邏輯中有些地方是為了解決之前未統一處理的特殊情況,優化后希望能減少這種“補丁式”的判斷,讓邏輯更流暢。
- 重構插入方式:將調試元素的插入流程標準化,比如函數分析器不需要手動判斷其位置,而是交由統一的管理器根據類型和上下文自動完成插入和繪制注冊。
最終目標是讓調試系統具備以下特點:
- 模塊結構清晰、邏輯集中;
- 所有數據流動路徑可預測、可追蹤;
- 添加新調試類型時無需大范圍修改原有代碼;
- 可視化呈現自動關聯,無需手動干預渲染注冊流程。
我們將從實際調用入手,回頭重新檢查每一處分析相關功能的調用路徑,確保這些路徑清晰、合理并且能夠復用。之后再集中整理界面接口,使整個調試與分析系統更簡潔、更強大。
game.cpp:優化數據塊的語法
我們現在的核心目標是簡化并理順調試系統中的數據塊(data block)結構,確保數據能夠清晰、合理地呈現,同時具備良好的可維護性和擴展性。
目前構想的做法是,將數據塊表示方式簡化為一個統一的結構體調用,去除繁瑣的 Begin/End
配對調用模式,改為像 debug_data_block("名稱")
這樣的語義性調用,這樣可以通過構造函數/析構函數自動完成開啟與關閉,代碼邏輯更緊湊、更不易出錯。
我們當前的改動和計劃如下:
1. 數據塊調用方式簡化
改為類似如下寫法:
{DebugDataBlock block("菜單名/子菜單名/數據塊名");DebugValue("變量名", 數值);
}
通過構造函數打開,析構函數自動關閉,不再需要手動管理 Begin/End
。
2. 命名不再強制使用下劃線(_)連接
以前用下劃線拼接結構名和變量名(例如 Global_Camera_X
),是因為命名限制。現在我們可以直接使用清晰的路徑方式,例如 "Global/Camera/X"
,可以更直觀地表示調試項的分層結構,也便于菜單系統展示成層級結構。
3. 支持層級結構的路徑表達
路徑用 /
分隔形成層級,例如:
"Renderer/Camera/FOV"
"Game/GroundChunks/SimulationTime"
這類似于文件系統結構,使調試信息呈現更清晰,并支持自動歸類。
4. 唯一標識問題(GUID ID)
為了在多個運行中能識別出相同的數據塊,我們使用哈希機制,基于路徑字符串進行哈希,避免依賴不穩定的指針地址。
- 使用字符串路徑的哈希值作為
GUID ID
; - 避免多個相同名字數據塊混淆(例如多個實體的
"SelectedEntity"
); - 后續如果需要更復雜識別機制,可以引入輔助 ID 或作用域識別。
5. 統一處理方式帶來的好處
- 不需要關注當前是數據塊、線程、計數器還是事件,所有內容都走統一數據結構;
- 數據自動插入層級結構中,渲染時按層級組織;
- 降低開發接入成本,邏輯更加一致。
6. 示例結構(更清晰的菜單展示)
例如:
DebugDataBlock block("AI/Familiar/FollowsHero");
DebugValue("IsFollowing", true);
DebugValue("Distance", 42.7f);
將會呈現為:
AI
└── Familiar└── FollowsHero├── IsFollowing = true└── Distance = 42.7
7. 后續工作
- 將目前已有的 Debug 值遷移為新格式;
- 確保調試繪制邏輯支持路徑識別;
- 考慮支持數據塊內部嵌套(如 AI 模塊中嵌套多個子系統);
- 抽象出更好用的調試接口工具,減少重復代碼;
- 統一處理帶有名字哈希的調試項注冊與管理邏輯。
整體來看,這套調整將會大大提升調試系統的清晰度與可維護性,使其更加模塊化、結構化,同時減少不必要的分支判斷與手動管理邏輯,為未來功能擴展(如運行時搜索調試項、自動對比等)打下良好基礎。
game_debug_interface.h:重寫 DEBUG_DATA_BLOCK 以適應 API 的變化
我們現在正在重構調試系統的數據塊結構,目標是將原本顯式調用 BeginDataBlock
和 EndDataBlock
的方式,改為使用一個自動管理作用域的 RAII(Resource Acquisition Is Initialization)風格結構體,也就是用構造函數開始數據塊,用析構函數自動關閉。
當前遇到的技術細節和解決思路如下:
1. 數據塊作用域封裝
我們希望簡化成這樣的形式:
{DebugDataBlock block("名稱/子項");// 數據項
}
這樣只需要一個 debug_data_block
宏或者直接結構體調用,就能完成整個生命周期管理。
2. 不再需要使用宏生成唯一名稱
在定時器(例如 timed_block
)中使用宏是因為同一個作用域內可能有多個定時器,需要生成唯一變量名。
而現在我們約定:debug_data_block
只能寫在作用域頂部,這樣就不可能發生重名問題,也就不需要用宏擴展搞亂七八糟的唯一命名了。
這極大簡化了實現:
DebugDataBlock db("System/Renderer");
就足夠了,不需要什么 #define
和 __LINE__
拼接的宏技術。
3. 構造函數 & 析構函數自動管理
- 構造函數負責發起“開始數據塊”的調試調用;
- 析構函數負責發送“結束數據塊”的調試調用。
這樣可以防止忘記關閉數據塊,減少 Bug。
4. 不再需要 BeginArray
/ EndArray
之前系統中曾定義 BeginArray
和 EndArray
,但現在發現它們實際上沒有實現任何實際功能,因此可以直接忽略,無需保留這套 API。
5. 接口最終形態
我們現在構思的接口形式如下:
{DebugDataBlock block("Game/GroundChunks/Renderer");DebugValue("NumVisibleChunks", chunk_count);DebugValue("LastUpdateTimeMS", last_time_ms);
}
這種結構清晰、層次分明、無需額外手動管理閉合、也避免重復變量命名,同時也便于調試 UI 中以樹狀方式展示。
6. 實現上的下一步
我們只需要:
- 實現
DebugDataBlock
結構體,它在構造時發出BeginDataBlock(name)
,析構時發出EndDataBlock()
; - 調整現有調試代碼路徑,使用這個結構替換老舊的
Begin/End
風格; - 確保調試渲染器(debug UI)正確識別和繪制這種新結構的分層數據塊。
總結
這一重構目標清晰:用更現代、安全、簡潔的方式組織調試信息。我們避免了 C++ 宏的復雜性,去掉了無用的接口,統一了調試結構的風格和表現方式,為后續功能擴展(如多層級數據展示、過濾、折疊)提供了更堅實的基礎。整個方向正確,當前就是逐步實現構造和數據傳遞部分的邏輯。
實現數據塊開始和結束的構造函數
當前的重點在于重構和簡化調試數據塊(debug data block
)的管理邏輯,同時讓它更整潔、自動化并易于使用。以下是內容的詳細總結:
主要目標
- 實現一個自動管理的調試數據塊機制,簡化之前繁瑣的手動調用
begin_data_block()
和end_data_block()
的過程。 - 新方案希望通過構造函數和析構函數的方式,利用對象生命周期自動調用打開和關閉邏輯。
- 使用宏定義(如
DEBUG_DATA_BLOCK(...)
)簡化調用,便于調試代碼的書寫。
技術實現方式與考慮
-
自動封裝 Begin/End 調用:
- 利用 RAII(構造/析構)機制,
debug_data_block
類型在構造時調用begin_data_block()
,在析構時調用end_data_block()
。 - 這樣可以保證數據塊在作用域結束時自動正確關閉。
- 利用 RAII(構造/析構)機制,
-
簡化宏定義的形式:
- 使用宏如:
DEBUG_DATA_BLOCK("name")
來自動創建一個本地的debug_data_block
對象。 - 避免了手動書寫打開/關閉語句。
- 使用宏如:
-
唯一變量命名問題:
- 宏中通過
##
拼接方式自動生成唯一變量名(如:DataBlockRender_
)。 - 避免變量名沖突并確保每個作用域中只有一個對應的塊對象。
- 宏中通過
-
附加信息(如文件名、行號等):
- 思考是否需要額外保存文件名、行號等信息,但目前的系統似乎并沒有在普通事件中使用這些信息。
- 因此當前不準備引入這些字段,以保持實現簡單。
當前實現狀態
- 構造函數中能正確接收塊名稱,并自動開始一個數據塊。
- 宏定義能夠順利展開,生成本地作用域對象,無需手動指定唯一變量名。
- 并未實現文件名、行號等調試信息的存儲。
- 數據塊的唯一標識目前僅依賴于字符串名稱或指針,不涉及多重策略。
后續打算
- 初步實現完成后,下一步是:
- 清理已有的
begin_data_block
和end_data_block
調用方式。 - 將它們替換為新方式統一管理。
- 進一步測試實際運行中調試數據的層級組織是否如預期。
- 清理已有的
- 最終目標是讓整個調試 UI 更整潔,并減少人為調用時可能造成的錯亂或遺漏。
小結
整體方案旨在利用 C++ 的語言機制(RAII + 宏展開)來構建一個更簡潔、自動化的調試數據塊系統。當前重點是宏命名展開與生命周期管理,后續將繼續完善界面呈現、數據唯一標識等細節。
game_debug.cpp:檢查 GUID 的使用位置
當前的工作主要集中在調試系統中數據塊(data block)的唯一標識生成與調試事件記錄機制的合理性分析。以下是詳細的中文總結:
核心關注點
當前正在分析調試數據塊中 GUID
參數的用途以及 record_debug_event()
函數調用中 unique_file_counter_string
的實際意義和潛在問題。
具體分析內容
-
GUID
的用途與 ID 生成:- 在執行
open_data_block()
時,系統嘗試根據傳入的GUID
來生成唯一的標識符(ID)。 GUID
的存在目的,是為了幫助系統區分不同的數據塊,使調試信息可以綁定到具體的上下文或結構體實例上。- 雖然目前的邏輯看起來有點復雜,但這是出于對特定數據追蹤的需要,暫時不能省略。
- 在執行
-
關于
unique_file_counter_string
的問題:- 此參數通常是在
record_debug_event()
時生成,用于標識事件發生的具體位置(文件 + 行號 + 唯一編號)。 - 但此機制存在一個嚴重的問題:記錄位置是按函數調用位置計算的,而不是按實際數據上下文計算。
- 舉個例子,在當前的場景下,如果
record_debug_event()
是在宏展開或統一構造器中被調用,那么所有事件都會獲得相同的unique_file_counter_string
。 - 這會導致調試信息錯誤地指向同一位置,不能反映實際數據結構或層級。
- 此參數通常是在
-
簡化的可能性:
- 鑒于現有方案中部分信息(如文件/行號)未必在所有場景中都需要,可以考慮對
record_debug_event()
做一些重構,減少依賴或改進記錄機制。 - 比如,如果調試塊本身已經包含上下文信息(例如路徑式命名或唯一 ID),那么就不需要通過文件/行號反推來源。
- 鑒于現有方案中部分信息(如文件/行號)未必在所有場景中都需要,可以考慮對
初步結論與方向
GUID
是當前系統中確保數據唯一性的關鍵機制,雖然結構復雜,但仍然必要。unique_file_counter_string
的使用可能帶來誤導,特別是在抽象封裝后統一調用的場景下。- 后續可考慮以下方向優化:
- 精簡或替代
unique_file_counter_string
的記錄方式; - 讓調試事件記錄更貼近數據結構本身而非調用代碼的位置;
- 保留
GUID
的使用,但簡化生成邏輯或提升自動化程度。
- 精簡或替代
總結
目前調試系統中存在信息綁定不準確的潛在問題,尤其是在事件記錄與源位置關聯方面。需要進一步優化,使調試數據塊的標識與數據本身而非調用位置綁定,從而提升系統的準確性和可靠性。同時保留關鍵機制如 GUID
以維持唯一性控制。
game_debug_interface.h:考慮通過 RecordDebugEvent 調用鏈傳遞 GUID
一、核心問題與目標
我們的目標是確保調試數據塊(debug data block)在事件記錄(record_debug_event
)中使用正確的 GUID 作為唯一標識,以便在多次程序運行或多個實例之間能夠準確區分和識別調試信息。
二、問題詳解
1. GUID 的必要性
- GUID 用于標識每一個調試數據塊,使其在調試記錄中具有全局唯一性。
- 系統依賴
record_debug_event
中通過 GUID 進行唯一標記,以識別每條記錄屬于哪個數據塊。
2. unique_file_counter_string
的不足
- 雖然
unique_file_counter_string
嘗試結合文件、行號、計數器等信息形成某種唯一標識,但:- 它僅在調用宏的位置處生成,無法反映實際的數據語義;
- 多個邏輯上獨立的調試數據塊可能因宏位置相同而誤用相同標識。
3. 當前設計的問題
record_debug_event
在當前設計下無法自己生成可靠的 GUID,因此必須從外部傳入。- 例如
timed_block
和debug_data_block
等輔助封裝體,都需要傳入生成好的 GUID,確保一致性。
三、解決方案與優化建議
1. 顯式傳入 GUID
- 每個
debug_data_block
或timed_block
的創建應帶入顯式構造的 GUID,而不是依賴宏展開后的位置生成。 - GUID 可通過一個統一的構造函數來生成,例如:
make_debug_guid("Renderer/Camera", __FILE__, __LINE__);
2. 將 GUID 構建邏輯封裝
- 建議構造一個結構體如
DebugGUID
或DebugIdentifier
,包含:- 邏輯名稱(如
"Renderer/Camera"
) - 文件名
- 行號
- 編譯時間戳等可選信息
- 邏輯名稱(如
- 所有事件記錄函數、數據塊構造器統一使用該結構體,簡化參數傳遞。
3. 精簡宏與結構設計
- 當前大量使用的 C++ 宏(如
DEBUG_DATA_BLOCK
)導致代碼冗長且不易維護; - 可考慮用類封裝帶有析構器的方式,如:
struct DebugDataBlock {DebugDataBlock(DebugGUID guid) { OpenDebugBlock(guid); }~DebugDataBlock() { CloseDebugBlock(); } }; #define DEBUG_DATA_BLOCK(name) DebugDataBlock _dbg_##name(make_debug_guid(#name, __FILE__, __LINE__))
四、語言機制限制與哲學思考
- 當前所有的繁瑣處理,根源在于 C++ 缺乏對 元編程(metaprogramming)和代碼注解(annotations) 的原生支持;
- 如果語言支持編譯時 AST 操作或代碼插樁(instrumentation),如某些現代語言(Rust、Zig、自定義 DSL),這一切都可由編譯器自動完成;
- 所以我們才會不得不手動構造 GUID、手動包裝 RAII 析構器、手動展開宏來實現調試功能。
五、最終結論與實踐路徑
- 拋棄
unique_file_counter_string
,改為統一使用顯式構造的GUID
; - 所有調試相關的事件記錄必須傳入該 GUID;
- 封裝一個
DebugGUID
類型并統一傳遞; - 盡可能簡化宏定義,降低耦合,提升可讀性;
- 如果后續改用支持元編程的語言或構建工具,調試信息系統可以重構為聲明式或注解式寫法。
這樣一來,調試信息的識別將更可靠,系統的擴展性與可維護性也將顯著提升。
將 “Name” 添加到 UniqueFileCounterString(),移除 RecordDebugEvent 和 debug_event 結構中的 BlockName
在這段內容中,主要討論了如何簡化和優化調試信息的存儲和記錄。以下是具體的細節總結:
-
數據存儲格式:
- 如果已經確定了數據存儲的格式,可以考慮通過將數據結構調整為包含必要信息的單一字符串(例如,包含塊名和數字),從而簡化調試記錄的內容。這將有助于減少記錄時的復雜度。
- 這種方法的好處是減少了傳遞多個參數,特別是通過僅存儲一個字符串指針,可以輕松地管理和訪問這些信息。
-
簡化信息記錄:
- 在調試記錄中,除了存儲事件類型和(GUID)信息外,其它如線程ID、核心索引等細節可以被簡化或省略,減少數據包的負擔。
- 記錄的結構保持相對簡潔,避免了過多的冗余信息。雖然某些信息(如事件的特定細節)可能被省略,但這些不一定影響核心功能。
-
優化事件記錄:
- 每個事件只需要記錄兩個基本信息:事件的類型和相關的網格。通過這樣簡化的信息,可以減少復雜度,提高代碼的可維護性。
GUID
和type
是必須要傳入的核心參數,而其他的細節(如文件名、行號等)可以選擇性地存儲或忽略。
-
減少編譯錯誤和復雜性:
- 在重構過程中,命名的簡化可以減少編譯時的錯誤,尤其是在調整變量名稱或刪除不必要的元素時。通過保持一致的命名規則和結構,可以更容易地維護和更新代碼。
-
未來可能的優化方向:
- 如果擔心信息量過大,可以考慮進一步簡化數據存儲結構,甚至可能在未來的某個時刻通過不同的策略進行更精細的優化,比如減少傳遞的參數數量,或者對記錄的數據進行壓縮或分層。
-
調整代碼簡潔性:
- 為了讓代碼更易于輸入和理解,可能會通過給一些變量(如
debug GUID
)起更簡潔或更易懂的名字來提高代碼的可讀性。例如,將debug GUID
改為更直觀的名稱,避免混淆。
- 為了讓代碼更易于輸入和理解,可能會通過給一些變量(如
總結來說,目的是通過減少不必要的數據記錄和傳遞參數,簡化調試信息的存儲方式,確保代碼更高效、簡潔且容易維護。這種方法的核心是通過存儲包含所有重要信息的單一字符串,來減少對多個復雜字段的依賴,從而簡化代碼邏輯并提高性能。
將 UniqueFileCounterString 重命名為 DEBUG_NAME
我們設計了一種統一的方式,用于記錄調試事件,并簡化調試信息的書寫流程。在這個方案中,我們只需要提供一個 調試名稱(debug name),而其他額外信息(如文件名、行號、宏計數器等)則由預處理宏自動補全,無需手動傳遞。
我們可以直接使用一個 RecordDebugEvent("調試名稱")
這樣的接口來記錄事件,宏會自動展開并補全完整調試信息,包括:
- 源文件路徑(
__FILE__
) - 代碼行號(
__LINE__
) - 宏展開計數器(
__COUNTER__
) - 用戶指定的調試標識字符串
宏將這些信息包裝起來,形成唯一的事件標識。這樣做有幾個優點:
- 避免手動拼接字符串,減少錯誤和重復勞動。
- 事件名稱具有唯一性,可準確對應具體位置。
- 在調試輸出中自動攜帶來源信息,提升可讀性。
通過這種機制,我們在需要標記事件的位置,只需提供核心語義名稱,其他輔助信息完全自動生成。這種方式適用于調試計數器、性能標記、幀標記、塊范圍標記等多種用途。
目前我們暫且認為該方式合理,即便未來可能需要調整或重構,現在也可以先按這個思路繼續推進設計和實現工作。
此外,我們暫時忽略了 int
相關細節或用法,后續根據具體需求再決定是否使用整數或其他參數形式。
檢查 Counter 是否使用并移除它,簡化 FRAME_MARKER()
我們分析并整理了當前調試事件記錄邏輯的結構,逐步清理無用部分并梳理其真正的功能和調用流程,重點聚焦于以下幾個方面:
對 counter = counter
的確認
我們發現代碼中存在 counter = counter
的語句。經分析:
- 這個語句本身沒有任何實際功能,既不會修改數據,也不會帶來副作用。
- 它看起來像是“遺留代碼”(vestigial),可能是早期開發階段保留下來的殘余內容。
- 所以我們決定將其視為無效代碼,可以放心刪除或忽略。
調試幀標記(Frame Marker)的實現邏輯
我們進一步確認了幀標記的記錄流程:
- 本質上,幀標記就是通過
RecordDebugEvent
函數記錄一個事件,并把當前幀的耗時或幀序號等“數值”記錄進去。 RecordDebugEvent
是主要的記錄入口,它負責將必要的調試信息存儲下來。- 用戶只需要調用該接口,并傳入表示“幀計數”的數值。
宏調用順序與位置的組織
在實現上,RecordDebugEvent
會被多個調試相關宏所調用,尤其是像 TimeBlock
這類宏,它們用于標記一段代碼塊的執行時間。
- 因為宏需要展開并調用底層實現,所以我們確保
RecordDebugEvent
函數的定義出現在宏調用語句之后。 - 這樣做是為了避免編譯器在宏展開前遇到未定義的問題。
TimeBlock
的后續集成
我們計劃將 TimeBlock
宏接入 RecordDebugEvent
,使它能記錄:
- 當前代碼塊的標識(如函數名或模塊名)
- 執行時間(開始/結束)
- 其他輔助信息(如線程 ID、幀數、事件類型等)
最終,這些信息都會通過統一的記錄接口寫入調試數據中。
結論與下一步
- 清理無用代碼(如
counter = counter
)。 - 統一所有調試事件記錄接口,將
RecordDebugEvent
作為核心。 - 完善 TimeBlock 相關的邏輯實現,讓它能夠無縫接入記錄系統。
- 保持代碼結構清晰,確保宏定義和函數定義順序合理,避免編譯錯誤。
這一階段的工作主要是為了掃清冗余,并構建穩定、統一的調試記錄體系。
清理 BEGIN_BLOCK_() 和 END_BLOCK_(),并在調用 RecordDebugEvent 時添加 GUID
我們正在逐步推進調試事件記錄系統的規范化,當前聚焦的核心是 調試名稱(Debug Name)和事件記錄的接口適配問題。以下是具體分析和調整內容:
所有 RecordDebugEvent
統一需要傳入 Debug Name(調試名稱)
- 現狀:原有調用中,有些
RecordDebugEvent
并未顯式傳入名稱參數。 - 調整后:現在所有的事件記錄調用都必須傳入一個調試名稱(debug name),也就是說,必須顯式指定當前事件的名稱字符串。
- 目的:統一所有事件標識方式,便于后期調試數據檢索和可視化。
原始結構(如 BeginBlock 等)不再自動生成名稱
- 之前某些宏(如
BeginBlock
)可能會隱式拼接調試名稱或通過某些機制間接生成。 - 現在調整為:調用者必須直接傳入預先生成好的名稱標識(例如:一個已構造的 debug GUID 或 string)。
- 所有這類使用宏的地方也必須修改,確保傳入的是完整的調試名稱而非之前的參數列表。
GUID
或 Name
的生成與傳遞方式標準化
- 每次調用
RecordDebugEvent
都必須傳入一個有效的調試標識,可能是通過某種宏構造出來的 GUID。 - 所有原來依賴自動生成的地方都必須修改為手動傳入,例如:
RecordDebugEvent(Thread, DebugEvent_FrameMarker, name);
這里的 name
必須在調用前就構造好,不再由內部自動拼接。
關于 counter
的進一步確認
- 之前結構中存在
counter
參數,但目前的系統中已不再使用它。 - 原因在于:早期版本中我們可能是手動插槽定位的,現在采用的是 原子自增(atomic add) 方式來分配事件槽。
- 因此,
counter
這個參數已經完全沒有用途,可以清理出所有接口和調用中相關的部分。
事件插槽的分配方式已徹底更新
- 現在事件記錄結構是通過原子操作自動申請槽位,無需調用者手動指定或維護計數器。
- 這不僅減少了出錯概率,也提升了多線程場景下的穩定性。
結論與后續計劃
- 全部事件記錄接口必須顯式傳入調試名稱,不再自動拼接。
- 清除所有關于
counter
的遺留邏輯,包括宏參數、函數參數和變量定義。 - 梳理所有使用
RecordDebugEvent
和相關宏的地方,確保調用格式符合新的規范。 - 核心目標是:簡化、統一、可控,讓事件記錄系統更加明確、易維護、易擴展。
這一階段工作核心是參數接口的規范化與遺留結構的清除,是為后續調試系統穩定運行打下基礎。
清理 BEGIN_BLOCK(Name) 和 END_BLOCK(Name),只傳遞 DEBUG_NAME(Name)
我們對代碼進行了大幅清理,主要目的是去除過去實驗過程中遺留下來的、不再需要的冗余結構,確保系統簡潔、明確、穩定。以下是詳細總結:
代碼中存在大量過時和無用結構
- 之前進行過多種實驗性實現,積累了不少臨時性或重復性的代碼。
- 清理后發現這些結構完全不再需要,屬于多余冗余內容,應當徹底移除。
開始和結束時間塊的處理邏輯大幅簡化
- 原本存在多個用于支持 begin/end block 的輔助結構。
- 現在發現其功能可以通過統一的接口和 debug name 機制簡單實現。
- 因此,大部分原有復雜的支持邏輯都可以精簡掉,僅保留核心功能。
當前的宏或函數只需簡單傳遞調試名稱即可
- 舉例來說:
實際上只需要把名稱傳給BEGIN_BLOCK(debugName)
BeginBlock
宏或函數即可,不需要其他復雜邏輯。 - 同理,結束時間塊、記錄調試事件等函數也只需要傳入一個統一的調試名稱。
統一名稱傳遞的好處
- 邏輯清晰,代碼閱讀和維護更加簡單。
- 避免重復造輪子或冗余封裝,每個事件都使用統一的名稱傳遞格式。
- 所有調用點職責明確,只負責傳入調試名稱,不參與事件結構管理。
對結構簡化成果的肯定
- 本次清理后,整體事件記錄框架變得更純粹、更易用。
- 再無復雜層層包裝的 begin/end block 結構,事件記錄功能更集中、更直接。
- 系統變得更加可靠,同時便于后期擴展與重構。
后續關注點
- 檢查是否仍有舊接口調用未遷移到簡化后的接口。
- 確保所有宏和函數都統一遵循傳入調試名稱即觸發事件的模型。
- 可以考慮移除已經不再調用的輔助結構與多余文件。
這次清理不僅提升了結構的整潔度,更重要的是明確了調試事件系統的使用規范,真正實現了 高內聚、低耦合 的設計目標。
清理 timed_block 結構
我們現在進入了對時間塊(time block)系統進一步精簡的部分,并取得了一些關鍵優化成果,以下是詳細總結:
不再存儲 counter
是一個重要優化
- 之前的結構體中包含
counter
字段,現在已確認完全不需要。 - 移除后,該結構體不會占用棧空間,即使編譯器優化不激進,也不會為其分配棧內存。
- 這使得調試系統更加輕量化,有利于在性能關鍵路徑中使用。
初始化邏輯也進行了簡化
- 以前時間塊初始化時會傳入多項參數,現在只保留最核心的
GUID
參數。 - 初始化只需要做一件事:調用
BeginBlock(GUID)
。 - 所有與之無關的輔助數據全部移除,保持邏輯最小化。
精簡后的時間塊結構如下:
- 開始塊只需要傳入一個調試標識(GUID),不再依賴其他復雜狀態。
- 結束塊無需新的標識,只需引用起始塊的標識即可。
- 明確了:只有起始塊需要唯一的調試名,結束塊只作引用,不需額外標識。
“命名閉合塊”作為清晰的標識輔助
- 結束塊現在以一種明確方式命名,如
x_block
,以區分開始塊。 - 這讓整體語義更加直觀,便于代碼結構化閱讀和維護。
關于 hit count 的 TODO 留存
- 曾考慮統計命中次數(hit count),但目前尚未實現。
- 暫時將 TODO 保留,未來可在系統完善后加入該功能。
- 命中統計可能在性能分析中有價值,因此需要在結束時階段性評估其優先級。
當前設計的總體優勢
- 邏輯極簡:只需標記一次起始,結束只作閉合處理。
- 結構輕量:無冗余數據、無額外存儲負擔。
- 可維護性強:接口單一清晰,未來如需拓展也易于插入。
這一階段的重構進一步壓縮了調試系統的運行和存儲開銷,同時保持功能完整性,為后續性能分析和維護打下堅實基礎。
清理 TIMED_BLOCK 和 TIMED_FUNCTION 宏
我們對 time_function
和相關宏定義的部分也進行了簡化與重構,以下是詳細的整理總結:
原有結構存在的復雜性和問題
- 原來用于時間記錄的宏如
time_block
、time_function
非常繁瑣,需要傳入多個參數(如行號、文件名、代碼塊名、計數器等)。 - 實際使用時這些信息大多數并不必要,反而增加了維護和閱讀成本。
- 其中有些字段(如 counter)甚至完全不再使用,屬于遺留冗余。
宏的重構與清理邏輯
- 現在已有一個通用的處理函數,利用它可以簡化絕大多數操作。
- 對于
time_block
或time_function
,我們只需創建一個調試名稱(debug name),并傳遞給通用函數即可。 - 不再需要傳入行號、文件名、塊名等信息,全部移除。
仍需保留宏的唯一原因
- 如果希望支持同一位置多次調用的情況(例如同一函數中多次使用
time_block
),仍需在調試名后附加編號來區分。 - 因此宏不能完全消失,但已經極大簡化,只保留為處理唯一編號而存在。
簡化后操作方式示意
time_block("example")
→ 自動構造 debug name,并調用begin_block(debug_name)
。time_function()
→ 通過當前函數名構造 debug name,調用begin_block(debug_name)
。- 所有復雜拼接、宏參數注入(如
__LINE__
、__FILE__
)都被剔除。
優化后的好處
- 簡潔易懂:新結構邏輯清晰,沒有多余的信息傳遞。
- 可維護性強:去除了宏中大量不必要的信息拼裝,更容易修改或替換。
- 通用性更高:統一使用
debug_name
接口進行記錄,便于集中管理和擴展。 - 無需重復工作:不必再手動維護多個宏定義和命名邏輯。
當前狀態總結
- 功能不變,依然支持時間記錄與標記。
- 內部結構極大精簡,移除了歷史遺留代碼和無用字段。
- 所有宏或函數的調用現在都轉向通用的記錄函數,形成單點控制入口,便于后續集中優化。
這一階段的工作從結構、調用方式到命名策略進行了整體性重構,實現了從復雜混亂到精簡統一的轉變,為進一步的系統性能分析或工具化處理打下了良好基礎。