为啥 glm::vec 将 vec 值表示为联合？

Posted 2023-02-16

【中文标题】为啥 glm::vec 将 vec 值表示为联合？

【英文标题】：Why does glm::vec represent vec values as unions?为什么 glm::vec 将 vec 值表示为联合？

【发布时间】：2017-02-24 15:44:57

【问题描述】：

我在查看vec4 glm 的源代码实现，我想知道为什么它们用联合表示向量值，而不是像float 或int 这样的原始数据类型？

这是我在vec4实现中找到的代码：

union  T x, r, s; ;
union  T y, g, t; ;
union  T z, b, p; ;
union  T w, a, q; ;

如果我们只写T x，T y，T z，T w，有什么区别？

【问题讨论】：

请注意：这使得v.x == v.r == v.s

【参考方案1】：

因为vec4 通常用于：

空间坐标x, y, z, w 颜色组件r、g、b、a 纹理坐标s、t、p、q（虽然这些不太标准化，我也​​看到r和u在不同的上下文中使用）

使用联合允许使用访问例如第二个数据成员为 .y 或 .g，具体取决于您的偏好和语义。

【讨论】：

这是使用定义的行为吗？我知道使用联合的类型双关语不是，但这并不是真正的类型双关语。

@chbaker0 如果您只为给定成员使用一个名称，那无疑是。如果您使用多个...我仍然这么认为。我更熟悉 C 语言，它有专门用于覆盖它的工会的语言。 C ++似乎没有，但我认为“对象生命周期”（N4140 3.8.7）下的某些内容具有使其合法的效果，因为不同的名称是具有相同类型和相同存储位置的不同“对象” ，并且在使用一个和另一个之间没有释放存储空间（从技术上讲，这会导致一个的生命周期结束而另一个的生命周期开始）。

@chbaker0：是的，这是定义明确的行为，因为所有类型都是相同的。是的，即使在 C++ 中也是如此。

@NicolBolas C++11标准中的语言是“在一个联合体中，在任何时候最多可以有一个非静态数据成员处于活动状态，即最多的值其中一个非静态数据成员可以随时存储在联合中，”因此从表面上看，答案似乎是否定的。这就是我问的原因。不过霍布斯的回答很有说服力。

@chbaker0 你引用的那段的其余部分解释了为什么你可以像他们那样使用联合。假设T 是标准布局类型（所有原语都是），那么您可以从它们的公共部分访问数据（因为它们都是相同的类型，所以是整个值）

【参考方案2】：

GLM 被设计成在 C++ 允许的范围内表现得像 GLSL。在 GLSL 中，向量的 swizzle 操作可以使用 xyzw、rgba 或 stpq，对应的元素名称引用向量的相同元素。因此，联合用于匹配这种行为。

【讨论】：

加一个用于突出与 GLSL 的兼容性，我没有考虑过。

这才是真正的原因。 GLM 的行为不像原生设计的 C++ 类。