侠盗猎车手Online一个if循环19.8亿次,而且7年没人去修它,骇客顺手解决这个问题了
https://www.techbang.com/posts/84848-whats-the-worst-code-youve-ever-seen
https://reurl.cc/ynvVOM 一支菸的时间,侠盗猎车手Online终于打开了。
“7年了!GTA 5 Online加载还是这么慢??”
Reddit、Steam、HackerNews上,无数玩家吐槽抱怨……
进游戏少则等5、6分钟,多则20分钟。
终于,一个骇客实在忍不了,用反组译编辑器逐条查看运行情况,终于找到原因。
原来,R星(游戏开发商RockStar)写的程式码太没有效率,加载时,一个if语句竟然循
环了19.8亿次….
谁占用大量时间?
加载GTA 5 Online到底有多慢?
Reddit相关群组发起的调查中,超过80%的玩家,都要等3分钟以上,有的甚至超过15分钟
。
而且,从7年前Online上线到今天,这个情况丝毫没有改善。
脾气不好一点的,早就开始骂脏话……
但奇怪的是,如果你选择是故事模式(单机版),加载就会快很多,感觉甚至像两个不同
的工作室开发的游戏。
以这位骇客的例子,他自己的硬件规格如下:
https://reurl.cc/0DdNkK
CPU,是老而弥坚的AMD FX-8350,2012年上市,采用“推土机”架构,超频潜力惊人。显
示卡还是GTX 1070。
这样今天看起来老旧的配置,打开单机版GTA 5需要1分10秒,而加载Online版则6分钟起
。
骇客用了最简单的Windows任务管理器,来判断Online版GTA 5在启动时,都使用了哪些电
脑资源。
https://reurl.cc/bzYpeo
在1分钟的时间分界线上,之前是加载的是单机和Online版通用的基础内容,之后是
Online版独有的内容。
可以看到,Online版GTA 5,加载时调用大量CPU资源至少长达4分钟之久。
而同时,内存、GPU、硬盘的使用情况几乎没有明显变化。所以,问题有很大的机率是
出在程式码上面。
R星程式码写太烂!
骇客在开扒R星程式码之前,就说:我闻到一股烂程式码的味道…
为了找出到底那一部分程式卡住了CPU,他使用了工具Luke Stackwalker,对CPU任务堆栈
进行采样分析。
Luke Stackwalker对于闭源应用程式,可以转存正在运行的进程堆栈,和当前指令指针的
位置,以一定时间间隔建立一个调用树。
最后将数据整合,就可以得到程式运行统计数据。
从结果上看,一共有两个函数“卡住”了CPU:
https://reurl.cc/WEN9yL
于是他使用专业的程式码拆解工具,把GTA 5来了一个“开膛破肚”。沿着调用栈往下走
,发现问题出在一个sscanf函数上
https://reurl.cc/nnvgyD
sscanf的功能是读取格式化的字符串中的数据,而在GTA 5中,它正在读取的是一个10M左
右,有63000多个条目的JSON档案。
这个档案到底是干什么用的?这位老兄推测,这可能是游戏内购商店的相关内容。
https://reurl.cc/kVyAkn
在具体运行时,sscanf对于每个有效值,逐个读取每一个字符,然后返回结果,之后指针
移向下一个值,循环往复……直到把10M文件全部扫一遍。
再看第二个问题,这是一个存储命令,对像是item,具体是什么不得而知。
但是保存前,有一个if语句,逐一比较item内项目的哈希值,检查它们是否出现在某一列
表中。
按照他的计算,这一步if,要执行(63000^2+63000)/2 = 1984531500次!
没错,等待加载前的十多分钟里,GTA 5用你的CPU,执行了19.8亿次if命令。
如此简单粗暴的编程思路,让这位老哥哭笑不得:
既然对像有唯一杂凑函式,那为什么不用hash map???
hashmap根据hashCode值存储数据,大多数情况下可以直接定位到它的值,因而具有很快
的存取速度,但遍历顺序不确定。)
至于为什么这样,有网友推测最开始,if的循环次数并没有这么多,而是随着开发,条目
不断增多,最后到了积重难返的地步。
而之前的程式码结构,谁也不愿意去动。
就这样,19.8亿次if,一遍遍在世界各地玩家cpu上上演.....
至于第一个问题,骇客采用hook大法,不一一读取字符串,而是:
hook strlen
“快取”字符串起始和当前长度。
如果在字符串范围内函数在此被调用,返回快取的值。至于if语句问题,就更直接了——
完全跳过重复检查,利用hash map插入项目,因为这些值是唯一的。
最后的结果如下:
https://reurl.cc/NXleDp
现在,GTA 5Online版加载时间,从原来的6分钟,下降到现在的1分50秒!而且,用的还
是七八年前的硬件规格。
在此,应该手动@R星:你学废了吗?
这位骇客在文章中没有留下任何身份讯息,也没有透露用的反组译工具,但是做好事不留
名的他,把打好包的工具上传到了Github,玩家透过一行程式码就能下载:
git clone —rec