안녕하세요. ThorVG 멘티 박성준 입니다. 구조체 패딩(Struct Padding) 최적화 작업에 대해 히스토리를 남기고자 글을 적게되었습니다. 앞으로 관련된 내용을 꾸준하게 올릴 수 있도록 하겠습니다.

이슈: https://github.com/thorvg/thorvg/issues/4618 PR: https://github.com/thorvg/thorvg/pull/4620

로그파일 build_wpadded_log.txt

패딩 경고를 보는 방법으로는 아래와 같이 진행했습니다.

1. -Wpadded 옵션을 포함하여 빌드 디렉터리 구성

meson setup builddir -Dcpp_args="-Wpadded" -Dc_args="-Wpadded"

2. 컴파일 경고를 포함하여 전체 빌드 로그를 텍스트 파일로 저장

ninja -C builddir > build_wpadded_log.txt 2>&1

예시: 발생한 패딩 경고 로그 일부

../src/renderer/tvgRender.h: warning: padding size of 'tvg::RenderDirtyRegion::Partition' with 7 bytes to alignment boundary [-Wpadded]
../src/renderer/tvgRender.h: warning: padding size of 'tvg::RenderStroke::Dash' with 4 bytes to alignment boundary [-Wpadded]
../src/renderer/tvgRender.h: warning: padding struct 'tvg::RenderEffectGaussianBlur' with 2 bytes to align 'sigma' [-Wpadded]
../src/renderer/tvgPaint.h: warning: padding size of 'tvg::Paint::Impl' with 63 bits to alignment boundary [-Wpadded]

3. 경고 종류

• 멤버 간 정렬 패딩(우선순위): 큰 타입(8바이트 포인터 등) 앞에 작은 타입(1~2바이트)이 위치하여 발생
• 구조체 끝 정렬 패딩: 구조체 전체 크기가 최대 멤버 정렬 단위의 배수가 되도록 끝에 패딩 삽입
• jerryscript_jerry / rapidjson: 관련된 내용도 경고에 포함되어 있어 관련된 내용은 좀 더 파악해보기

작업전 내용 공유 + 파일 수정 범위

로그파일을 토대로 AI 에게 단계별로 분석했습니다. 해당 관련된 내용의 범위가 어느정도인지 정도로 보시면 좋을 것 같고, 작업전 파일을 정해 실제 경고로그에 파일이 있는 지 확인 후 진행하면 될 것 같습니다.

권장 작업 순서

1. 1단계 독립 구조체부터 시작하여 멤버 변수를 정렬 크기 내림차순으로 재배치
2. 2단계 리프 노드는 부모의 끝 패딩과 자식 첫 멤버의 관계를 확인 후 수정
3. 3단계 부모 구조체는 전체 빌드 + 테스트로 자식 레이아웃 무결성 검증 필수

• C++에서 구조체 멤버를 재배치할 때 상속 관계가 있는 구조체를 수정할 때는 주의가 필요합니다.
• 부모 구조체의 멤버 순서를 바꾸면, 이를 상속받는 모든 자식 구조체의 메모리 레이아웃이 변경.

++ 작업후에는 꼭 테스트코드를 실행해서 문제없는 지 확인!!

ninja -C builddir test   // builddir == 빌드한폴더명
meson test -C builddir -v

분류 기준

총 2,001건의 경고가 발생했으며, ThorVG 자체 소스에서만 1,445건(고유 ~231건)이 확인.

주요 상속 계층 다이어그램

Renderer 계층

RenderEffect (3단계 🔴)
├── RenderEffectGaussianBlur (2단계 🟡)
├── RenderEffectDropShadow   (2단계 🟡)
├── RenderEffectFill         (2단계 🟡)
├── RenderEffectTint         (2단계 🟡)
└── RenderEffectTritone      (2단계 🟡)

RenderMethod (3단계 🔴)
└── SwRenderer               (2단계 🟡)

Task (3단계 🔴)
└── SwTask (3단계 🔴)
    ├── SwShapeTask           (2단계 🟡)
    └── SwImageTask           (2단계 🟡)

Paint (3단계 🔴, 공개 API)
├── Shape  → ShapeImpl       (2단계 🟡)
├── Picture → PictureImpl    (2단계 🟡)
├── Scene  → SceneImpl       (2단계 🟡)
└── Text   → TextImpl        (2단계 🟡)

Lottie Loader 계층

LottieObject (3단계 🔴) — 자식 18종 이상
├── LottieTextRange          (2단계 🟡)
├── LottieTrimpath           (2단계 🟡)
├── LottieRoundedCorner      (2단계 🟡)
├── LottieTransform          (2단계 🟡)
├── LottieImage              (2단계 🟡)
├── LottieAudio              (2단계 🟡)
├── LottieRepeater           (2단계 🟡)
├── LottieOffsetPath         (2단계 🟡)
├── LottiePuckerBloat        (2단계 🟡)
├── LottieZigZag             (2단계 🟡)
│
├── LottieSolid (3단계 🔴)
│   ├── LottieSolidFill      (2단계 🟡)
│   └── LottieSolidStroke    (2단계 🟡, 다중상속: +LottieStroke)
│
├── LottieGradient (3단계 🔴)
│   ├── LottieGradientFill   (2단계 🟡)
│   └── LottieGradientStroke (2단계 🟡, 다중상속: +LottieStroke)
│
├── LottieShape (3단계 🔴, 다중상속: +LottieRenderPooler)
│   ├── LottiePath           (2단계 🟡)
│   ├── LottieRect           (2단계 🟡)
│   ├── LottiePolyStar       (2단계 🟡)
│   └── LottieEllipse        (2단계 🟡)
│
└── LottieGroup (3단계 🔴, 다중상속: +LottieRenderPooler)
    └── LottieLayer          (2단계 🟡)


LottieEffect (3단계 🔴) — 자식 7종
├── LottieFxCustom           (2단계 🟡)
├── LottieFxFill             (2단계 🟡)
├── LottieFxStroke           (2단계 🟡)
├── LottieFxTint             (2단계 🟡)
├── LottieFxTritone          (2단계 🟡)
├── LottieFxDropShadow       (2단계 🟡)
└── LottieFxGaussianBlur     (2단계 🟡)


LottieModifier (3단계 🔴) — 자식 4종
├── LottieRoundnessModifier  (2단계 🟡)
├── LottieOffsetModifier     (2단계 🟡)
├── LottiePuckerBloatModifier(2단계 🟡)
└── LottieZigZagModifier     (2단계 🟡)


LottieProperty (3단계 🔴) — 자식 다수
├── LottieGenericProperty<T> (2단계 🟡, 5종 인스턴스)
├── LottieColorStop          (2단계 🟡)
└── LottieBitmap             (2단계 🟡)

Font / Raw Loader 계층

SfntGlyph (3단계 🔴)
└── SfntGlyphMetrics         (2단계 🟡)

SfntReader (3단계 🔴)
└── TtfReader                (2단계 🟡)

Loader → FontLoader
         └── SfntLoader      (2단계 🟡)

Loader → ImageLoader
         └── RawLoader       (2단계 🟡)

단계별 상세 목록

🟢 1단계: 독립 구조체 (상속 없음) — ~80개+

Renderer (src/renderer/)

CPU Engine (src/renderer/cpu_engine/)

SVG Loader (src/loaders/svg/)

Lottie Loader (src/loaders/lottie/) — 독립 구조체만

Common / Font / Public Header

🟡 2단계: 단순 상속 리프 노드 — ~55개

부모 구조체를 상속받지만, 자신은 더 이상 상속되지 않는다. 수정 시 부모의 끝 패딩이 자식 첫 멤버에 재활용되는지 확인필요.

Renderer 계층

Lottie — LottieObject 자식

Lottie — LottieSolid/Gradient/Shape 리프

Lottie — LottieEffect/Modifier/Property 리프

Font / Raw / SVG Loader 리프

🔴 3단계: 복잡한 상속 부모 — ~15개

Renderer 핵심 부모

Lottie 핵심 부모

Font Loader 부모

결론 - 진짜 해당 작업으로 크기가 줄어드는가??

• 변수위치만 변경했는데 실제로 줄어들고 있습니다.