将结构与std140，CPU端对齐

Question

我想这是纯C ++问题和OpenGL问题之间的一种交叉。我有一个统一的缓冲区，正在其中分配sizeof（ShaderData）字节的空间。我在着色器的GPU端使用std140布局。

根据std140规则，我需要在结构的各个位置添加填充以确保矢量正确对齐。下面的结构是一个示例（针对我的观点）：

struct ShaderData {

    float Light_Intensity;  
    float _pad1[3];    // align following vec3 on 4N boundary
    Math::Vec3f Light_Position;
    float _pad2;       // align following vec4 on 4N boundary
    Math::Colour4f Light_Ambient;
    Math::Colour4f Light_Diffuse;
    Math::Colour4f Light_Specular;    
    float Light_AttenuationMin;
    float Light_AttenuationMax;

} MyShaderData;

这是人们通常用C ++进行操作的方式吗？还是有一些特殊的关键字或实用说明来使结构CPU端的各个元素对齐？

Answer 1

不，这样只会浪费空间。您必须根据std140规则找到优化的布局。

• 一个float需要4个字节，它对齐了4个字节
• a vec3需要12个字节，并且对齐16个字节
• a vec4需要16个字节，并且对齐16个字节

这意味着您可以为您的结构找到更好的布局：

float Light_Intensity;          X
float _pad1[3];                  XXX
Math::Vec3f Light_Position;         XXX
float _pad2;                           X

如您所见，您浪费了4个字节，更糟糕的是，您只能执行以下操作：

Math::Vec3f Light_Position      XXX
float Light_Intensity;             X

使其对齐并且无需浪费字节。之所以有效，是因为vec3它将与16个字节的边界对齐，而float仍然与4个字节的边界对齐。