C++11 DirectX 数学 : XMVECTORF32 as base structure initialization

Question

我正在用 C++11/VC11 编写另一个游戏引擎，目前使用 DirectX/Direct3D11 作为渲染后端。为了从公共(public)接口(interface)(以及以后可能实现的 OpenGL 后端)中隐藏 DirectX 类型，我自己开发了一个线性代数库，但它暂时仍然在内部使用 DirectX Math。 DirectX Math 或多或少是一堆围绕 C++ SIMD 内在函数(__m128 等)的类型定义。 为了保持较低的间接级别并使内容尽可能“原子”和内联，我更喜欢直接从 DirectX 数学类型继承(在本例中为 XMVECTORF32)——即我不想将其用作成员变量:

struct vector4 : private DirectX::XMVECTORF32

MSDN 给出了以下正确初始化 XMVECTORF32 结构的示例:

XMVECTOR data;
XMVECTORF32 floatingVector = { 0.f, 0.f, 0.1f, 1.f };
data = floatingVector;

但是，编译器无法理解我尝试将 XMVECTORF32 初始化为基本结构。

struct vector4 : private DirectX::XMVECTORF32 // not XMFLOAT4 due to possible conversation overhead
{
    friend class matrix44;

    inline vector4(scalar v0, scalar v1, scalar v2, scalar v3)
        :   DirectX::XMVECTORF32{v0, v1, v2, v3} // ERROR: ';' expected
    {
    }
};

我错过了什么吗？如何正确执行我打算做的基础初始化？是否有一些新的 C++11 初始化糖可以帮助我？

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出于某些原因，我没有看到明显的东西。检查 XMVECTORF32 的定义后，很明显我可以访问底层 union float 组“f”，因此初始化看起来像这样。

struct vector4 : private DirectX::XMVECTORF32
{
    friend struct matrix44;

    inline vector4(scalar v0, scalar v1, scalar v2, scalar v3)
    {
        f[0] = v0;
        f[1] = v1;
        f[2] = v2;
        f[3] = v3;
    }
};

没有转换，没有 union ，没有 c 数组。通过内联，性能应该接近最佳。

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XMVECTORF32 不适用于存储数据。因此 vector 必须继承自 XMFLOAT4。否则，这会产生不可重现的访问冲突异常，尤其是在启用优化的情况下。这是更多背景:http://www.asawicki.info/news_1429_xna_math_and_access_violation.html

我的最终代码如下所示:

struct vector4 : private DirectX::XMFLOAT4
{
    friend struct matrix44;

    inline vector4(scalar v0, scalar v1, scalar v2, scalar v3)
        :   DirectX::XMFLOAT4(v0, v1, v2, v3)
    {
    }

    inline scalar& v0() { return x; }
    inline scalar& v1() { return y; }
    inline scalar& v2() { return z; }
    inline scalar& v3() { return w; }
};

必须使用 XMLoadFloat4 之前的 SIMD 计算将 vector 数据加载到 XMVECTOR 中 - 没有办法绕过它。将 XMVECTOR 想象成寄存器 - 而不是内存位置。

Answer 1

只要 DirectX::XMVECTORF32 是一个聚合类，您的代码在 C++11 中就没问题(请参阅演示其用法的 live example)。

但是，您使用的编译器不支持统一初始化(如 this Q&A on StackOverflow 所阐明)，并且在 C++03 中您无法初始化一个基本聚合类，就像您将复制初始化一个变量一样。

因此，您必须在初始化列表中显式初始化基类的成员，或者在 vector4 构造函数的主体中调用类似 SetVector() 的方法.