テキストエディター「Mery」アルファ版 Ver 3.1.0 を公開、DirectWrite の高速化と鬼車の試験的実装

今回は DirectWrite まわりの処理を作り直したのと、正規表現ライブラリの鬼車を試験的に実装したので、その概要を簡単にご紹介したいと思います。

DirectWrite の高速化

DirectWrite はマイクロソフトの DirectX というコンポーネントの中のひとつで、文字の描画に関する API を集めたものです。

DirectX といえばゲームで使うものといった印象がありますが、カラー絵文字の描画などで DirectX (DirectWrite) が必要となります。

DirectWrite はグラフィックボードの力を使って描画する仕組みとなっており、高品質な文字を、CPU に負荷をかけずに描画できるといわれています。

DirectWrite の文字描画

従来、Windows では文字描画などにおいて GDI というコンポーネントが使われており、Mac と比べると文字が汚いと言われることがありましたが、DirectWrite でずいぶん改善されました。

GDI はハードウェアの性能が低かった時代に設計されたということもあって、ほとんどの環境で同じように動作するのですが、DirectWrite はそうではありません。

パフォーマンスは OS やハードウェア、ドライバーの最適化に依存しており、環境によっては十分な速度が出ないことや、動作しないこともあります。

ところで、「白源」フォントって GDI でも DirectWrite でも美しいですね。

外部【文字幅半角3:全角5 も追加】Ricty を神フォントだと崇める僕が、フリーライセンスのプログラミングフォント「白源」を作った話

Mery では画面の再描画を抑えてみたり、描画済みの部分を再利用してみたりと、DirectWrite の描画の遅さをごまかすためにいくつかの対策をしてきました。

こういった対策は画面のスクロールにおいて有効ですが、背景画像を設定している場合など、すべての行を再描画する必要があるシーンではほとんど効果がありませんでした。

DirectWrite の速度改善

Mery の画面の描画は GDI と DirectWrite が共存しており、従来のバージョンでは 1 画面を描画する間に何度も GDI と DirectWrite を切り替えていました。

切り替えの都度、描画部分を GDI から BitBlt で DirectWrite に渡してやり、DirectWrite で文字を描画したら再び BitBlt で GDI に戻すのですが、この切り替えがボトルネックとなっていました。

特に、背景画像を設定した場合などは実用に耐えないぐらいモッサリしていたんですよね。

そこで本バージョンでは、背景や選択範囲、記号や折り返し線、下線のような、従来は GDI で描画していた箇所をすべて Direct2D で描画することで、GDI と DirectWrite の切り替えを 1 度だけに抑えました。

私の環境 (Windows 10 + NVIDIA GeForce GT730) ですと体感速度で 1.5 倍～ 2 倍ぐらいの高速化ですが、従来のモッサリ感とは違って、そこそこキビキビした動作になったように感じます。

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なお、Windows 7、8 のように DirectWrite のバージョンが古い場合や、グラフィックボードの性能が非常に低い場合では、今回の対策によって逆に遅くなってしまうケースもあるかもしれません。

しかしながら、それなりのグラフィックボードを搭載 (またはオンボード) した Windows 10 であれば、実用に耐えるレベルで快適になるのでないでしょうか。

鬼車の試験的実装

現在、Mery の正規表現ライブラリとして利用させていただいているのは鬼雲 (Onigmo) ですが、Ver 2.5.0 より前は鬼車 (Oniguruma) でした。

鬼車と鬼雲

名前が似ているのでややこしいですが、鬼車 (Oniguruma) がオリジナルで、鬼雲 (Onigmo) はその派生版となっており、Mery では 64 ビット版をリリースするタイミングで 64 ビットに対応している鬼雲に切り替えた次第です。

当時、まだ 64 ビットに対応していなかった鬼車ですが、ここ数年で 64 ビットに対応し、「可変長の戻り読み」という機能を搭載した正式版がリリースされたとのことで、Mery でも使えるようにならないかというご意見をいただきました。

32 ビットの頃は鬼車と鬼雲で互換性があって、DLL を差し替えるだけで動いていたような気もするのですが、それぞれ 64 ビット対応の方針や仕様が異なるためか、単純な差し替えでは動作しなくなってしまったようです。

鬼車対応の目的

今回、鬼車に暫定対応した理由のひとつは、フォーラムにご報告いただいた以下の問題が改善できるということです。

フォーラム中途半端な正規表現で検索すると応答なしになる

これは鬼雲を使用したアプリケーション全般で発生する問題で、私の力ではどうすることもできないと思っていたのですが、鬼車では改善されています。

しかも、鬼車の公式なテストプログラムに含まれるtest_utf8.cというファイルの中に、なんと当サイトの該当記事が参照されており、ちょっと興奮しました。

可変長の戻り読み

それからもうひとつ、鬼車に新たに搭載された「可変長の戻り読み」という機能を体験してみたいという技術的好奇心もあります。

私は正規表現に詳しくないので「ワーイ、便利ー！」と思ったぐらいですが、可変長の戻り読みが搭載されたのはすごい出来事らしいです。

ちなみに、\sが全角空白にもマッチするなど、鬼雲と仕様が異なる箇所がいくつかあるようです。

Mery は bregonig.dll を使用せず、鬼車のソースコードにも手を加えず、直接 onig.dll を使用できるテキストエディターなので、新しい鬼車の性能を気軽に試せるツールとして何かのお役に立てればというのが、今回、鬼車を試験的に実装した目的です。

鬼車を使用する方法

既定の正規表現ライブラリが鬼車になったわけではありません。

鬼車を有効にするためには、Mery を終了 (常駐している場合はトレイアイコンも終了) した状態で、メモ帳などを使って Mery.ini のSearchセクションにFindOnig=1を追記します。

Mery.ini は通常、C:\Users\<ユーザー名>\AppData\Roaming\Mery\Mery.iniにあります。

Mery.ini

[Search]
FindOnig=1

あとは普通に Mery を起動すると鬼車が有効になります。

鬼車を使用する方法

[ヘルプ] メニューから [バージョン情報] を開いて Oniguruma の箇所にバージョン番号が表示されていれば鬼車が有効になっている状態です。

今後の予定

これを機に鬼車に移行するとか、鬼車と鬼雲をいつでも切り替えられるようにするとか、そういったことは今のところ何も考えていません。

また、今回の鬼車対応は試験的なもので、今後、これらの隠し機能は廃止となる可能性もあるので、ご利用の場合はくれぐれもご注意ください。

鬼車、鬼雲、どちらも素晴らしい正規表現ライブラリなので、どちらか一方を選択するというのはなかなかのなかなかですね。

と、私は正規表現ニワカなので、適当にお茶を濁しつつフェードアウトさせていただきます。

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鬼車の実装について不具合をご報告いただける場合はとても助かりますが、鬼車の仕様や正規表現の書き方についてのお問い合わせは回答できませんので、サポート外とさせていただきます。

また、試験的な機能は廃止となる可能性もありますので、ご意見・ご要望 (鬼車と鬼雲の切り替えをもっと簡単にできるように、など) は対応できませんが、ご了承ください。

変更ログ

本バージョンではいくつかの不具合修正や機能改善が含まれています。現在お使いのバージョンで問題がある場合はバージョンアップで改善されるかもしれません。

3.1.0 (2020-09-16)

マーカーの設定ダイアログの色選択コンボボックスの高さをある程度フォントに追従するようにしてみた

フォーラムダイアログのフォントサイズについて
ListView と TreeView のチェックボックス、ラジオボタンを Per-Monitor DPI に対応させた
[起動時にウィンドウの位置とサイズを復元する] で [位置] と [サイズ] を個別に設定できるようにした
禁則処理で行頭に半角スペースが来るのをもっと防ぐようにしてみた

フォーラム【質問】英文テキストで行頭に半角スペースが来るのを回避する方法について
[右の文書]、[左の文書] コマンドを追加

フォーラム「次の文書で最後に使用した文書を表示する」オプションと「タブ表示順で移動」操作の両立方法について
ブックマークが削除される条件を調整してみた

フォーラムブックマークの削除条件がおかしい
マクロの QueryStatusByID でチェック状態も取得できるようにした
メニューの項目がメニューボタンに重ならないようにした
新規ファイルで内容が空っぽのときは閉じるときに確認ダイアログを表示しないようにした
[起動時にウィンドウの位置とサイズを復元する] では最大化状態を復元しないようにした
DirectWrite の描画の仕組みを変更
DirectWrite で等幅フォントの幅がずれる場合にある程度補正するようにしてみた
TrueType フォントの高さの取得元を TextMetric から OutlineTextmetric に変更
背景を設定しているときにウィンドウ分割で速度が低下していたのを改善
矩形選択で折り返しを変更したときになるべく選択範囲を維持するようにした
ウィンドウを分割したときにそれぞれのエディターでカーソル位置と選択範囲を保持できるようにした

フォーラムペインをまたぐ移動

フォーラム選択範囲のペインをまたがるD&Dコピーについて
ウィンドウを分割しているときに変更行の保存が別窓に反映されなかった問題を修正
ウィンドウを分割しているときに別窓にフォーカスがある状態で別窓を閉じるとエラーが発生していたのを修正

フォーラムペインの分割線と、変更行強調表示
[表示] メニューからの折り返し方法の変更と、ルーラーのドラッグによる折り返し位置の変更を文書単位にした
マクロにdocument.MaxLineLengthプロパティを追加
プラグインの Editor_Info にMI_GET_MAX_LINE_LENGTH、MI_SET_MAX_LINE_LENGTHを追加
EditorConfig のmax_line_lengthに対応
[変換中の文字列を挿入モードで入力] で禁則処理と組み合わせたときの動作を修正
鬼車に暫定対応
その他、細かい修正