打包数据类型与普通数据类型之间的区别

Posted 2023-02-15

【中文标题】打包数据类型与普通数据类型之间的区别

【英文标题】：Difference between packed vs normal data type

【发布时间】：2016-12-10 23:00:24

【问题描述】：

在 Metal 中，packed_float4 和 float4 有什么区别？

【问题讨论】：

developer.apple.com/library/ios/documentation/Metal/Reference/…

我已阅读该文档。它没有告诉您什么是打包数据类型。它只是透露它们在 Metal 中可用。

【参考方案1】：

此信息来自here

float4 具有16 字节的对齐方式。这意味着这种类型的内存地址（例如0x12345670）可以被16整除（也就是最后一个十六进制数字是0）。

另一方面，packed_float4 的对齐方式为4 bytes。地址的最后一位数字为0、4、8 或c

当您创建自定义结构时，这很重要。假设您想要一个具有 2 个普通 floats 和 1 个 float4/packed_float4 的结构：

struct A
    float x, y;
    float4 z;


struct B
    float x, y;
    packed_float4 z;

对于A：float4 的对齐方式必须是16，并且由于float4 必须在正常的floats 之后，因此@ 之间将有8 字节的空白空间987654343@ 和z。这是A 在内存中的样子：

 Address | 0x200 | 0x204 | 0x208 | 0x20c | 0x210 | 0x214 | 0x218 | 0x21c |
 Content |   x   |   y   |   -   |   -   |   z1  |   z2  |   z3  |   z4  |
                                             ^Has to be 16 byte aligned

对于B：packed_float4 的对齐方式是4，与float 相同，因此无论如何它都可以紧跟在floats 之后：

 Address | 0x200 | 0x204 | 0x208 | 0x20c | 0x210 | 0x214 |
 Content |   x   |   y   |   z1  |   z2  |   z3  |   z4  |

如您所见，A 占用 32 字节，而 B 仅使用 24 字节。当您拥有这些结构的数组时，A 将为每个元素占用8 更多字节。所以为了传递大量数据，后者是首选。

您根本需要float4 的原因是因为GPU 无法处理4 字节对齐packed_float4s，您将无法在着色器中返回packed_float4。这是因为我假设的性能。

最后一件事：当你声明一个结构体的 Swift 版本时：

struct S 
    let x, y: Float
    let z : (Float, Float, Float, Float)

这个结构将等于 Metal 中的 B 而不 A。元组就像packed_floatN。

所有这些也适用于其他矢量类型，例如 packed_float3、packed_short2 等。