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读 WPF 源代码了解获取 GlyphTypeface 的 CharacterToGlyphMap 的数量耗时原因

news 2025/9/27 7:28:43

在 WPF 里面的 GlyphTypeface 表示字体的字形信息，通过 GlyphTypeface.CharacterToGlyphMap 属性可以将给定的字符映射到字形索引，这个属性是一个 IDictionary<int, ushort> 结构，其定义如下

    public class GlyphTypeface : ITypefaceMetrics, ISupportInitialize{...public IDictionary<int, ushort> CharacterToGlyphMap{get{CheckInitialized(); // This can only be called on fully initialized GlyphTypefacereturn _fontFace.CharacterMap;}}private FontFaceLayoutInfo          _fontFace;...}

咋看起来没问题，实际调用的时候，通过 CharacterToGlyphMap 的 TryGetValue 方法获取传入的字符对应的字形索引也是十分快速，没有什么耗时。唯独只有调用 CharacterToGlyphMap.Count 属性时，才能测量到很大的耗时

这是为什么呢，让咱继续点开 _fontFace.CharacterMap 属性的定义，其代码如下

    internal sealed class FontFaceLayoutInfo{...internal IntMap CharacterMap{get{return _cmap;}}...}

可见是返回了 IntMap 类型的 _cmap 字段，看到这里，似乎非常清真

继续看看 IntMap 类型的实现

        internal sealed class IntMap : IDictionary<int, ushort>{...public int Count{get { return CMap.Count; }}private Dictionary<int, ushort> CMap{...}...}

看起来其中核心就在于 CMap 的 get 函数里，继续看看此属性的实现

        internal sealed class IntMap : IDictionary<int, ushort>{...private Dictionary<int, ushort> CMap{get{if (_cmap == null){lock (this){if (_cmap == null){_cmap = new Dictionary<int, ushort>();ushort glyphIndex;for (int codePoint = 0; codePoint <= FontFamilyMap.LastUnicodeScalar; ++codePoint){if (TryGetValue(codePoint, out glyphIndex)){_cmap.Add(codePoint, glyphIndex);}}}}}return _cmap;}}private Dictionary<int, ushort>     _cmap;...}public class FontFamilyMap{...internal const int LastUnicodeScalar = 0x10ffff;...}

可以看到，此时如果调用 CharacterToGlyphMap.Count 属性，将会导致 _cmap 字段被初始化。而初始化的过程是采用一个巨大的循环，足足有 0x10ffff 的百万次循环调用 TryGetValue 方法创建的字典

即使 TryGetValue 方法速度再快，但是循环本身将会调用 1114111 （0x10ffff）百万次，这就是耗时的原因

按照当前的代码，直接调用 CharacterToGlyphMap.Count 属性是非常亏的，将会导致 _cmap 字段，初始化此字典需要经过百万次的循环，自然性能很差。但很显然，这是一个很好做的优化点，只需要绕开字典初始化，直接获取数量即可

既然看起来这是一个很好的优化点，自然我就将其优化了： https://github.com/dotnet/wpf/pull/11139

对于业务端开发者，等不及 WPF 的更新的伙伴们，可以直接使用 GlyphTypeface.GlyphCount 属性代替 CharacterToGlyphMap.Count 属性即可

    public class GlyphTypeface : ITypefaceMetrics, ISupportInitialize{...public int GlyphCount{get{CheckInitialized(); // This can only be called on fully initialized GlyphTypefaceint glyphCount;MS.Internal.Text.TextInterface.FontFace fontFaceDWrite = _font.GetFontFace();try{glyphCount = fontFaceDWrite.GlyphCount;}finally{fontFaceDWrite.Release();}return glyphCount;}}...}

通过以上代码可见 GlyphCount 属性是直接获取的，基本测量不出耗时