Question

如果我想在C ++中定义一个Matrix类，例如对于OpenGL渲染，我喜欢做的方式（这似乎也是最方便的）是首先定义一个Vector这样的类：

class vec3 {
    double x;
    double y;
    double z;
    [ ... ]
}

class vec4 {
    double x;
    double y;
    double z;
    double w;
    [ ... ]
}

现在，据我了解，当我创建vec {3 | 4}时，x, y, z{, w}的值应该在内存中是连续的（正确的???）。

如果我这样创建矩阵：

class mat3 {
    vec3 _m[3];
    [ ... ]
}

class mat4 {
    vec4 _m[4];
    [ ... ]
}

矩阵类中每个向量的x, y, z{, w}的值在内存中是否会彼此相邻？如果我将第一个元素的地址提供给OpenGL，OpenGL会读取内存中的下一个16个值（对于4x4矩阵），它将按顺序读取矩阵的16个值，还是可以从程序中的其他位置获取其他信息的方式？

编辑（2019年11月29日）：修正了错字

Answer 1

矩阵类中每个向量的x，y，z {，w}的值在内存中是否总是彼此相邻吗？

该语言可能无法保证如此，但实际上可能会是连续的。

它将读取矩阵的16个值

在成员中建立索引的行为在C ++中未定义。该API可能是用C编写的，可能具有不同的规则。

有一个可以迭代的数据结构，并保证有16个相邻元素：16个双精度数组。

Answer 2

可靠的解决方案是从ReactDom.render( <main> <h1>Below is my component</h1> <Html_component /> </main>, document.getElementById('root') ); function Html_component(){ return( <main> <div style="border-radius: 50%; background-color: black; width: 10px; height: 10px;"></div> </main> ) }开始。对于编译器，<div id="root"></div>只是表达double[16]的偏移量的一种方法，您希望将其设为1。可以通过编写来实现相同的目的

&vec3::y

全部是内联的，因此编译器仍可以静态计算偏移量。使用y时，在运行时不会进行函数调用。

Answer 3

该标准允许任意填充，因此从技术上讲，成员是否在内存中是连续定义的。我不知道有任何实现会为您的情况带来意外情况，因此您只需添加一个static_assert(sizeof(vec3) == 3 * sizeof(double));就可以了。

类似地，按照标准，未定义的行为是在代码中访问一堆成员，就好像它们是数组一样（即通过指针算术），因为那里没有实际的数组对象。现在，如果您给OpenGL这个struct并将其值放置在正确的位置，那应该没有问题（因为您的编译器大概不会触及OpenGL代码，并且OpenGL只关心字节是它们应有的大小））。

但是请注意，对于我要说的课程范围，这只是“很好”。对于实际的生产代码，这些假设太脆弱了，应该选择更可靠（但可能不太方便）的方法。

在C ++中，默认情况下如何安排结构的内存结构？

3 个答案: