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#opentype #true-type #heap-allocation #api-access

无 std ttf-parser

TrueType、OpenType 和 AAT 的高层、安全、零分配字体解析器

由 Yevhenii Reizner 和 20 位贡献者 创建

47 个版本 (23 个重大更新)

0.24.1 2024 年 8 月 5 日
0.24.0 2024 年 7 月 2 日
0.23.0 2024 年 7 月 2 日
0.20.0 2023 年 10 月 15 日
0.2.0 2019 年 7 月 10 日

#26 在 解析器实现

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MIT/Apache

755KB
18K SLoC

ttf-parser

Build Status Crates.io Documentation Rust 1.51+

TrueType、OpenType 和 AAT 的高层、安全、零分配字体解析器。

可以作为Rust或C库使用。

功能

  • 为大多数常见属性提供高层API，隐藏所有解析和数据解析逻辑。
  • 提供低层但安全的API以访问TrueType表数据。
  • 高度可配置。您可以选择禁用大多数功能，从而减小二进制文件大小。您还可以分别解析TrueType表，而无需加载整个字体/外观。
  • 零堆分配。
  • 零不安全。
  • 零依赖。
  • no_std/WASM 兼容。
  • 基本的 C API。
  • 快速。
  • 无状态。所有解析方法都是不可变的。
  • 简单且易于维护的代码（没有魔法数字）。

安全性

  • 库不得崩溃。任何崩溃都被视为严重错误，应予以报告。
  • 库禁止不安全代码。
  • 没有堆分配，因此不可能因OOM而崩溃。
  • 所有递归方法都有深度限制。
  • 技术上，在最坏情况下应该使用小于64KiB的堆栈。
  • 大多数算术运算都进行了检查。
  • 大多数数字类型转换都进行了检查。

替代方案

比较不同的库非常困难，因此我们使用表格进行比较。大致上有三种类型的TrueType表

  • 具有属性列表的表（如 head、OS/2 等）。
    如果库尝试解析它，则将其标记为受支持。
  • 包含单一类型数据的表（glyf、CFF（有点像）、hmtx 等）。
    只能支持或不支持。
  • 包含多个子表的表（cmap、kern、GPOS 等）。
    可以部分支持，并注明哪些子表实际上是受支持的。
功能/库 ttf-parser FreeType stb_truetype
内存安全 ✓
线程安全 ✓ ~ (主要可重入)
零分配 ✓
可变字体 ✓ ✓
渲染 -1 ✓ ~（非常原始）
ankr 表 ✓
avar 表 ✓ ✓
bdat 表 ~（没有4） ✓
bloc 表 ✓ ✓
CBDT 表 ~（没有8, 9） ✓
CBLC 表 ✓ ✓
COLR 表 ✓ ✓
CPAL 表 ✓ ✓
CFF  表 ✓ ✓ ~（没有seac 支持）
CFF2 表 ✓ ✓
cmap 表 ~（没有8） ✓ ~（没有2,8,10,14; 仅支持Unicode）
EBDT 表 ~（没有8, 9） ✓
EBLC 表 ✓ ✓
feat 表 ✓
fvar 表 ✓ ✓
gasp 表 ✓
GDEF 表 ~
glyf 表 ~2 ✓ ~2
GPOS 表 ✓ ~（只有2）
GSUB 表 ✓
gvar 表 ✓ ✓
head 表 ✓ ✓ ✓
hhea 表 ✓ ✓ ✓
hmtx 表 ✓ ✓ ✓
HVAR 表 ✓ ✓
kern 表 ✓ ~（只有0） ~（只有0）
kerx 表 ✓
MATH 表 ✓
maxp 表 ✓ ✓ ✓
morx 表 ✓
MVAR 表 ✓ ✓
name 表 ✓ ✓
OS/2 表 ✓ ✓
post 表 ✓ ✓
sbix 表 ~（仅PNG） ~（仅PNG）
SVG  表 ✓ ✓ ✓
trak 表 ✓
vhea 表 ✓ ✓
vmtx 表 ✓ ✓
VORG 表 ✓ ✓
VVAR 表 ✓ ✓
语言 Rust + C API C C
测试版本 0.17.0 2.12.0 1.24
许可证 MIT / Apache-2.0 FTL / GPLv2 公有领域

说明

  • ✓ - 支持
  • ~ - 部分支持
  • 无 - 不支持

备注

  1. 虽然 ttf-parser 本身不支持渲染，但其之上有多个渲染库： rusttype，ab-glyph 和 fontdue。
  2. 不支持匹配点。

性能

TrueType字体设计用于快速查询，因此大多数方法都非常快。主要的例外是字形轮廓。字形可以使用两种不同的方法存储：使用 字形数据格式 和 紧凑字体格式（pdf）。前者相当简单，这使得它处理起来更快。后者基本上是一种小型语言，带有基于堆的虚拟机，这使得它处理起来非常困难。

基准测试 测试了渲染一个字体中所有字形的轮廓需要多长时间。

x86 (AMD 3700X)

表/库 ttf-parser FreeType stb_truetype
glyf 0.901ms 1.171ms 0.675ms
gvar 2.972ms 4.132ms -
CFF 1.197ms 5.647ms 2.813ms
CFF2 1.968ms 6.392ms -

ARM (Apple M1)

表/库 ttf-parser FreeType stb_truetype
glyf 0.550ms 0.854ms 0.703ms
gvar 2.270ms 4.594ms -
CFF 1.054ms 5.223ms 3.262ms
CFF2 1.765ms 5.995ms -

注意： FreeType 意想不到地慢，所以我担心我搞错了什么。

以下是某些方法的基准测试

test outline_glyph_276_from_cff2 ... bench:         867 ns/iter (+/- 15)
test from_data_otf_cff           ... bench:         968 ns/iter (+/- 13)
test from_data_otf_cff2          ... bench:         887 ns/iter (+/- 25)
test outline_glyph_276_from_cff  ... bench:         678 ns/iter (+/- 41)
test outline_glyph_276_from_glyf ... bench:         649 ns/iter (+/- 11)
test outline_glyph_8_from_cff2   ... bench:         534 ns/iter (+/- 14)
test from_data_ttf               ... bench:         467 ns/iter (+/- 11)
test glyph_name_post_276         ... bench:         223 ns/iter (+/- 5)
test outline_glyph_8_from_cff    ... bench:         315 ns/iter (+/- 13)
test outline_glyph_8_from_glyf   ... bench:         291 ns/iter (+/- 5)
test family_name                 ... bench:         183 ns/iter (+/- 102)
test glyph_name_cff_276          ... bench:          62 ns/iter (+/- 1)
test glyph_index_u41             ... bench:          16 ns/iter (+/- 0)
test glyph_name_cff_8            ... bench:           5 ns/iter (+/- 0)
test glyph_name_post_8           ... bench:           2 ns/iter (+/- 0)
test subscript_metrics           ... bench:           2 ns/iter (+/- 0)
test glyph_hor_advance           ... bench:           2 ns/iter (+/- 0)
test glyph_hor_side_bearing      ... bench:           2 ns/iter (+/- 0)
test glyph_name_8                ... bench:           1 ns/iter (+/- 0)
test ascender                    ... bench:           1 ns/iter (+/- 0)
test underline_metrics           ... bench:           1 ns/iter (+/- 0)
test strikeout_metrics           ... bench:           1 ns/iter (+/- 0)
test x_height                    ... bench:           1 ns/iter (+/- 0)
test units_per_em                ... bench:         0.5 ns/iter (+/- 0)
test width                       ... bench:         0.2 ns/iter (+/- 0)

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