本期概要

• 話題：Apple 在輔助功能上持續創新；IAP 自動續訂提價通知更新
• 面試模組：學習 OOMDetector 中的 CRC64 應用實踐
• 優秀部落格：iOS 記憶體
• 學習資料：一份英語進階指南
• 開發工具：一款 macOS 上的 純文字編輯器 CotEditor

本期話題

Apple 在輔助功能上的又一創新

@zhangferry：作為一款受眾非常廣的產品，針對特殊人群的輔助功能就顯得尤為重要，不得不說 Apple 對輔助功能的重視程度和探索精神都是值得尊敬的。最近 Apple 又公佈了一些基於軟硬體和機器學習帶來的輔助功能提升。

針對盲人和視力障礙的人群：Apple 基於配有 LiDAR 的裝置可以探測到前方是否有門，門距離自己有多遠，甚至要通過推還是拉的方式開門都能識別出來。

針對行動不便的人群：有一項 iPhone 結合 Apple Watch 的功能，藉助於 Apple Watch 的 Mirroring 功能，可以用手機遠端操作 Apple Watch。同時 Apple Watch 也有提升，通過 AssistiveTouch 技術，可以讓 Apple Watch 識別特定手勢，像是手指兩次捏合的手勢可以用於接電話、拍照、暫停音樂等。

針對聽力障礙的人群：在 iPhone、iPad、Mac 配備了實時字幕功能，不只是針對 Facetime，對於任意音訊內容，包括外部 App 都可以使用。樣式是在裝置頂部展示一個文字轉義框，字型大小還可調整。

同時 VoiceOver 也進一步完善，增加了 20 多個地區語言的支援。

IAP 自動續訂提價通知更新

@zhangferry：自動續訂是 Apple Store 付費產品使用最廣泛的一個訂閱選項。當一個已經被使用者續訂的產品進行提價時，Apple 會通過郵件、推送和 App 內訊息的形式告知使用者，如果使用者未選擇接受變更價格，下個續訂週期就會預設中斷。這可能會導致部分使用者的不理解，影響其體驗。該項改進意在增加一些條件，使得提價之後的續訂週期可以預設延續。這個條件是：每年提價不超過一次，同時訂閱價格上調不超過 5 美元和 50%，或者年度訂閱價格上調不超過 50 美元和 50%，並且是在法律允許的範圍內。該舉措仍會通知到使用者價格的變更。

面試解析

整理編輯：Hello World

學習 OOMDetector 中的 CRC64 應用實踐

以 OOMDetector 中對 CRC64 的應用講解實際應用時的一些變體操作。示例程式碼如下:

```cpp

define POLY64REV 0x95AC9329AC4BC9B5ULL

static uint64_t crc_table[8][256];

void init_crc_table_for_oom(void) { uint64_t c; int n, k; static int first = 1; if(first) { first = 0; // 針對單個位元組值生成單表 for (n = 0; n < 256; n++) { c = (uint64_t)n; for (k = 0; k < 8; k++) { // LSB 右移生成邏輯， 主要適用於小端模式 f (c & 1) c = (c >> 1) ^ POLY64REV; else c >>= 1; } crc_table[0][n] = c; } // 生成不同權重的 CRC 值 for (n = 0; n < 256; n++) { c = crc_table[0][n]; for (k = 1; k < 8; k++) { c = crc_table[0][c & 0xff] ^ (c >> 8); crc_table[k][n] = c; } } } }

uint64_t rapid_crc64(uint64_t crc, const char buf, uint64_t len) { register uint64_t buf64 = (uint64_t )buf; register uint64_t c = crc; register uint64_t length = len; // 取反 c = ~c; while (length >= 8) { c ^= buf64++; // 根據不同權重的位元組資料查表 c = crc_table[0][c & 0xff] ^ crc_table[1][(c >> 8) & 0xff] ^ \ crc_table[2][(c >> 16) & 0xff] ^ crc_table[3][(c >> 24) & 0xff] ^\ crc_table[4][(c >> 32) & 0xff] ^ crc_table[5][(c >> 40) & 0xff] ^\ crc_table[6][(c >> 48) & 0xff] ^ crc_table[7][(c >> 56) & 0xff]; length -= 8; } // 這裡註釋的內容，是單位元組計算的邏輯，即每次計算一個位元組，可能最早的 OOMDetector 採用的是該計算方式。 // buf = (char )buf64; // while (length > 0) { // crc = (crc >> 8) ^ crc_table[0][(crc & 0xff) ^ buf++]; // length--; // } // 取反 c = ~c; return c; } ```

主要有兩步操作，CRC 生成表以及 CRC 查表。以這兩步出發學習一下 CRC 實際應用中的變體以及目的。

生成表-多表級聯

有別於《#53 週報》中的單表查詢方式，OOMDetector將 crc_table定義為crc_table[8][256]二維矩陣的多表查詢。其中單維度的表仍然以位元組大小（8 bit）作為位寬生成，即單個表大小為 2 ^ 8 = 256，crc_table[8]表示不同權重的單表， 這種方式稱為 CRC 位域多表查詢 。

CRC 位域多表查表方法與傳統的 CRC 查表方法最大的不同在於多表級聯壓縮表格空間。

如果是傳統單表查詢，一次性查詢雙位元組資料的 CRC，需要單表大小為 256 * 256，採用多表級聯只需要 2 *256，實現了極大的空間壓縮。

更詳細的原理可以參考《CRC位域多表查表方法》，這裡只理解該優化依賴的核心性質：crc_table[A ^ B] = crc_table[A] ^ crc_table[B]。

從 CRC 計算的本質出發，其實就是依次的計算每一 bit 位的餘數，而餘數的結果值，只和 POLY計算的次數和順序有關。

我們以示例 0xBC來拆解這個計算過程:

1. 採用右移的計算方式，左移和右移的區別在下小結中講解。1011 1010（0xBA） 計算 CRC Table 簡化為：

   cpp 1011 1010 ^ (poly ^ 0>>1 ^ poly>>2 ^ poly>>3 ^ poly>>4 ^ 0>>5 ^ poly>>6 ^ 0>>7)

2. 現在 0xBA 根據異或性質分解為 0xB0 ^ 0x0A。

3. 我們單獨計算 0xB0 和 0x0A的 CRC 值，來看他們的計算過程 ```cpp 0xB0 = 0b 1011 0000; CRC[0xB0] = 1011 0000 ^ (poly ^ 0>>1 ^ poly>>2 ^ poly>>3 ^ 0>>4 ^ 0>>5 ^ 0>>6 ^ 0>>7);

   0x0A = 0b 0000 1010; CRC[0x0A] = 0000 1010 ^ (0 ^ 0>>1 ^ 0>>2 ^ 0>>3 ^ poly>>4 ^ 0>>5 ^ poly>>6 ^ 0>>7) ```

4. 上面兩個公式做異或，最終結果值和 CRC[0xBA]相等

   ```cpp CRC[0xB0] ^ CRC[0x0A] = 1011 0000 ^ (poly ^ 0>>1 ^ poly>>2 ^ poly>>3 ^ 0>>4 ^ 0>>5 ^ 0>>6 ^ 0>>7) ^ 0000 1010 ^ (0 ^ 0>>1 ^ 0>>2 ^ 0>>3 ^ poly>>4 ^ 0>>5 ^ poly>>6 ^ 0>>7);

   // 由於 0 異或任何值還是原值，結果可以簡化為: 1011 0000 ^ 0000 1010 ^ (poly ^ 0>>1 ^ poly>>2 ^ poly>>3 ^ poly>>4 ^ 0>>5 ^ poly>>6 ^ 0>>7)； ```

5. 即證明 CRC 性質：crc_table[A ^ B] = crc_table[A] ^ crc_table[B]成立。

CRC 級聯查表另一個需要解決的就是多位元組資料的權重問題，上面證明了 CRC 性質可行性，但是在查表時為了方便，使用的索引並非是直接拆解的資料，例如 CRC[0x AA BB] = CRC[0x AA 00] ^ CRC[0xBB] ，兩次查表索引分別為 0xBB 和0xAA，並非是 0xBB 和 0xAA 00。

權重就是指的由 CRC[0xAA] 計算 CRC[0xAA 00] ... CRC[0xAA 00 00 00 00 00 00 00] 等資料，實現也很簡單，可以看做是已知單表crc_table[256]的值，求資料的值，即 init_crc_table_for_oom()中第二個 for 的目的。

生成表-單表反向計算（reversed）

OOMDetector 生成單表時區別於傳統的 MSB 左移(<<) 計算方式，採用的是 LSB 右移(>>) 生成方式。原因是 iOS 的主機位元組序是小端模式，但是一般規範中要求資料在網路傳輸過程中採用網路位元組序（大端模式）。

一個系統中針對每一個位元組內的 bit 位也是有順序的，稱為位序。

位序一般和主機位元組序是一致的，例如一個數據 0x11 22 在 iOS 記憶體中的儲存為 0x22 0x11，實際 0x11 = 0b 0001 0001的儲存順序也是逆序的，表示為 0b 1000 1000。

為了按照網路位元組序傳輸規範作為計算 CRC 順序的依據，小端的機器上在使用 CRC 時都採用右移計算，即 0b 1000 1000按照右移順序依次計算 0 0 0 1 0 0 0 1，這樣保證了規範性，無論其他 server 接收端是大端模式還是小端模式，在拿到資料後自己按照主機位元組序重新計算即可。

反向計算最重要的一點：由於計算順序反向，所以 POLY生成多項式的值相對於傳統給定的生成多項式值，也要做位序的反向生成新的 POLY值。

查表

在 rapid_crc64()查表中一次計算了 8 位元組資料的 CRC 值，根據crc_table[A ^ B] = crc_table[A] ^ crc_table[B]性質，查表操作以對應權重的位元組資料在相應的級聯表中查詢值即可，具體到每一個級聯表，和單位元組的查表邏輯一致。最終結果是各個權重位元組資料的異或結果。

示例計算資料為 0x AA BB CC DD 11 22 33 44 ，在小端模式是逆序儲存的，所以在計算 CRC 值時是從低位元組到高位元組（即從右到左）順序計算的。分解計算步驟來分析：

1. 根據異或計算的性質 0x AA BB CC DD 11 22 33 44 = 0x44 ^ 0x33 00 ^ 0x 22 00 00 ^ 0x11 00 00 00 ... ^ 0xAA 00 00 00 00 00 00 0
2. 結合 CRC 性質 CRC[0x AA BB CC DD 11 22 33 44] = CRC[0x44] ^ CRC [0x33 00] ^ .... CRC[0xAA 00 00 00 00 00 00 00]
3. 根據二維級聯表，查詢每一個位元組的 CRC，CRC[0x 3300] = crc_table[1][0x33]。注意這裡是用 0x33作為索引計算資料 0x33 00的值，和計算資料 0x33 是有區別的，所以在生成表時需要做二次遍歷以生成不同權重的單表值。（這裡的權重可以理解為單位元組資料在 8 個位元組中的位置，從左到右為 MSB => LSB）

OOMDetector 在查表之前和查表之後都做了一次取反操作 c = ~c，該變體的目的是解決普通 CRC 無法區分只有起始 0 的個數不同的兩個資料。（暫時未理解這個目的，所以直接引用 wiki 中的解釋）

《迴圈冗餘校驗-wiki》：移位暫存器可以初始化成1而不是0。同樣，在用演算法處理之前，訊息的最初n個數據位要取反。這是因為未經修改的CRC無法區分只有起始0的個數不同的兩條訊息。而經過這樣的取反過程，CRC就可以正確地分辨這些訊息了。

• CRC位域多表查表方法

優秀部落格

整理編輯：皮拉夫大王在此

本期部落格主題：iOS 記憶體。如果你對以下幾個問題不瞭解的話，推薦閱讀本期的部落格。 - 什麼是 MMU？什麼是 clean/dirty/compressed memory？ - 申請 malloc(1)，malloc_size 是多少？ - 小記憶體釋放，記憶體會立即還給系統嗎？ - TCMalloc 主要解決什麼問題？

1. iOS Memory 記憶體詳解 (長文) -- 來自掘金：RickeyBoy

@皮拉夫大王：本文主要介紹了 iOS 記憶體相關的基礎知識，可以幫助讀者建立記憶體知識全景圖。我們可以帶著問題去閱讀這篇文章：（1）、虛擬記憶體是如何對映到實體記憶體的？（2）、clean/dirty memory是如何區分的？一塊 dirty memory 的單位大小是多少？

1. 深入理解記憶體分配 -- 來自網易數帆：阿凡達

@皮拉夫大王：記憶體分配的硬核文章，內容很有意思。通過閱讀這篇文章，首先我們會了解 free 的過程，順帶也就能理解作者舉的例子：str[0]='a' 報錯非 bad_access 的原因了。另外作者列舉了多種替換系統預設記憶體分配方式，這也是比較有意思的一點。

1. Matrix-iOS 記憶體監控 -- 來自騰訊雲：微信終端團隊

@皮拉夫大王：來自微信的 matrix 記憶體監控原理介紹工具，能夠抓取每個物件生成時的堆疊。與 OOMDetector 的原理一致，但是效能上更勝一籌。如此大量且高頻的堆疊抓取和儲存，matrix 是如何做優化的？可以通過閱讀本文來了解細節。

1. TCMalloc解密 -- 來自：Wallen's Blog

@皮拉夫大王：對《深入理解記憶體分配》中提到的 TCMalloc 感興趣的可以繼續閱讀這篇文章。

見聞

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3、Bash tips: Colors and formatting (ANSI/VT100 Control sequences)

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bash $ echo -e "\e[31mRed Text\e[0m"

這個命令輸出內容是紅色文字的 Red Text，引數含義說明如下：

| Option | Description | | :----: | :----------------------------------------------------------: | | -e | 開啟反斜槓的轉義功能 | | \e[ | 它是 Bash 識別轉義的起始標誌符。\e 是 ASCII 碼中的 ESC，表示控制符，8 進製表示為 \033，也是常見用法。[ 是轉義序列開始標記符 | | 31m | 由 ANSI 轉義碼定義，31 表示紅色，m 表示顏色取值結束 | | \e[0m | \e 含義同上，開始識別 ANSI，0 表示重置設定 |

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學習資料

整理編輯：zhangferry

英語進階指南

地址：http://babyyoung.gitbook.io/english-level-up-tips/

英語是程式設計師繞不過去的一項技能，雖然我們可能從小學就開始接觸英語了，但直到畢業工作，英語能夠不成為學習障礙還是一件不容易的事情。這其中的差別很大成分可以歸結為學習方法，這份文件就是這樣一個注重方法和可操作性的英語學習指南。

工具推薦

整理編輯：CoderStar

CotEditor

地址：http://coteditor.com/

軟體狀態：免費

軟體介紹：

適用於 macOS 的純文字編輯器，輕巧、整潔並且功能強大。

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