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在图形编程中使用顶点格式是很常见的。例如，这里描述了这一点。

但是，我正在寻找一种方法来完成不调用未定义行为的方法（我主要是在寻找 C++ 信息，但 C 也可以）。

常见的方法是这样的：首先，将您的顶点格式声明为结构。

struct Vertex {
    float x;
    float y;
    uint16_t someData;
    float etc;
};

然后，您创建一个数组，填充它们，并将它们发送到您的图形 API（例如：OpenGL）。

Vertex myVerts[100];
myVerts[0].x = 42.0;
// etc.

// when done, send the data along:
graphicsApi_CreateVertexBuffer(&myVerts[0], ...);

（旁白：我跳过了告诉 API 格式是什么的部分；我们假设它知道）。

但是，图形 API 不了解您的结构。它只需要内存中的一系列值，例如：

|<---  first vertex   -->||<---  second vertex  -->| ...
[float][float][u16][float][float][float][u16][float] ...

并且由于打包和对齐的问题，不能保证myVerts会在内存中以这种方式布局。

当然，大量的代码都是以这种方式编写的，并且它可以工作，尽管它不是可移植的。

但是有没有任何便携的方法可以做到这一点

1. Inefficient
2. Awkward to write

?

这基本上是一个序列化问题。另请参阅：将缓冲区解释为结构的正确、可移植方式

我知道的主要符合标准的方法是将内存分配为char[]. 然后，您只需按照您想要的布局方式填写所有字节。

但是从struct Vertex上面的表示转换到那个char[]表示需要一个额外的副本（以及一个缓慢的逐字节的副本）。所以这是低效的。

或者，您可以直接将数据写入char[]表示，但这非常尴尬。verts[5].x = 3.0f这比寻址到字节数组、将浮点数写为 4 个字节等要好得多。

有没有一种好的、便携的方法来做到这一点？

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但是，图形 API 不了解您的结构。它只需要内存中的一系列值，例如：

|<---  first vertex   -->||<---  second vertex  -->| ...
[float][float][u16][float][float][float][u16][float] ...

这不是真的。图形 API 了解您的结构，因为您告诉它您的结构。你甚至已经知道了：

（旁白：我跳过了告诉 API 格式是什么的部分；我们假设它知道）。

当您告诉图形 API 每个字段在结构中的位置时，您应该使用sizeofandoffsetof而不是猜测结构的布局。然后，即使编译器插入填充，您的代码也可以工作。例如（在 OpenGL 中）：

struct Vertex {
    float position[2];
    uint16_t someData;
    float etc;
};

glVertexAttribPointer(position_index, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(struct Vertex), (void*)offsetof(struct Vertex, position));
glVertexAttribIPointer(someData_index, 1, GL_SHORT, sizeof(struct Vertex), (void*)offsetof(struct Vertex, someData));
glVertexAttribPointer(etc_index, 1, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(struct Vertex), (void*)offsetof(struct Vertex, etc));

不是

glVertexAttribPointer(position_index, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 14, (void*)0);
glVertexAttribIPointer(someData_index, 1, GL_SHORT, 14, (void*)8);
glVertexAttribPointer(etc_index, 1, GL_FLOAT, GL_FALSE, 14, (void*)10);

当然，如果您从磁盘读取顶点作为已知格式的字节块（可能与编译器的结构布局不同），那么您可以使用硬编码布局来解释这些字节。如果您将顶点视为结构数组，则使用编译器为您决定的布局。

于 2020-01-22T11:25:56.003 回答