C++中的RAII类中的OpenGL对象不再起作用

Question

C++中的RAII类中的OpenGL对象不再起作用

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我有一个在C++类中的OpenGL对象。由于我正在使用RAII，所以我想要在析构函数中删除它。因此我的类看起来像这样：

class BufferObject
{
private:
  GLuint buff_;

public:
  BufferObject()
  {
    glGenBuffers(1, &buff_);
  }

  ~BufferObject()
  {
    glDeleteBuffers(1, &buff_);
  }

//Other members.
};

这似乎可以工作。但是，每当我执行以下任何操作时，使用它时就会出现各种OpenGL错误：

vector<BufferObject> bufVec;
{
  BufferObject some_buffer;
  //Initialize some_buffer;
  bufVec.push_back(some_buffer);
}
bufVec.back(); //buffer doesn't work.

BufferObject InitBuffer()
{
  BufferObject buff;
  //Do stuff with `buff`
  return buff;
}

auto buff = InitBuffer(); //Returned buffer doesn't work.

发生了什么？

注：这是构建标准答案的尝试。

- Nicol Bolas

2

@bartop：“构造函数应该是无代码的”这与现代（甚至较旧的）C++编程的几乎所有思想都相悖。在构造函数中分配资源是智能指针的基石，甚至是C++核心指南的一部分。 - Nicol Bolas

请问，什么？智能指针中没有一个会在其构造函数中分配资源。它们有专门的工厂函数来完成这个任务。通常不建议在构造函数中放置代码，因为错误难以处理，对象可能会处于不可预测的状态。 - bartop

2

@bartop：“智能指针中没有一个在其构造函数中分配资源。”你认为shared_ptr的共享状态来自哪里？该共享状态必须动态分配，以便它可以被其他shared_ptr实例共享，并且它需要能够比资源存在更长时间，以便weak_ptr可以工作。shared_ptr在其构造函数中为共享状态分配内存。这忽略了标准库中的每个容器，如果您传递要存储的数据，则所有容器都在其构造函数中分配。或者文件流，在其构造函数中打开文件等。 - Nicol Bolas

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@bartop：所以，尽管你可能个人认为“构造函数应该是无代码的”，但实际上C++并不是这样做的。从Boost到Qt再到Poco，几乎每个C++库都有执行实际工作的对象构造函数。这是RAII的基础。 “错误很难处理，对象可能处于不可预测的状态”这就是异常存在的原因。 - Nicol Bolas

1

关于什么是三法则的相关内容。 - Jarod42

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2个回答

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所有操作都是复制缓冲区对象。但由于您的类没有复制构造函数，因此只是浅层复制。由于您的析构函数在未经进一步检查的情况下删除了缓冲区，因此缓冲区将随原始对象一起被删除。Nicol Bolas建议定义移动构造函数并删除复制构造函数和复制赋值运算符，我会描述一种不同的方式，以便在复制后两个缓冲区都可以使用。

您可以使用std :: map数组轻松跟踪单个对象使用的数量。考虑以下示例代码，它是您代码的扩展：

#include <map>

std::map<unsigned int, unsigned int> reference_count;

class BufferObject
{
private:
    GLuint buff_;

public:
    BufferObject()
    {
        glGenBuffers(1, &buff_);
        reference_count[buff_] = 1; // Set reference count to it's initial value 1
    }

    ~BufferObject()
    {
        reference_count[buff_]--; // Decrease reference count
        if (reference_count[buff_] <= 0) // If reference count is zero, the buffer is no longer needed
            glDeleteBuffers(1, &buff_);
    }
    
    BufferObject(const BufferObject& other) : buff_(other.buff_)
    {
        reference_count[buff_]++; // Increase reference count
    }
    
    BufferObject operator = (const BufferObject& other)
    {
        if (buff_ != other.buff_) { // Check if both buffer is same
            buff_ = other.buff_;
            reference_count[buff_]++; // Increase reference count
        }
    }

// Other stuffs
};

代码非常易懂。当缓冲对象初始化时，会创建一个新的缓冲区。然后构造函数会在reference_count数组中创建一个新元素，以缓冲区为键，并将其值设置为1。每当对象被复制时，计数会增加。当对象被销毁时，计数会减少。然后析构函数检查计数是否为0或更少，这意味着不再需要缓冲区，因此删除缓冲区。

我建议不要将实现（或至少是reference_count数组）放在头文件中，这样就不会生成链接器错误。

- Akib Azmain Turja

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Nicol Bolas · Accepted Answer

所有这些操作都会复制 C++ 对象。由于您的类没有定义复制构造函数，因此您将获得编译器生成的复制构造函数。它只是简单地复制对象的所有成员。

考虑第一个示例：

vector<BufferObject> bufVec;
{
  BufferObject some_buffer;
  //Initialize some_buffer;
  bufVec.push_back(some_buffer);
}
bufVec.back(); //buffer doesn't work.

当你调用push_back时，它会将some_buffer复制到vector中的一个BufferObject中。因此，在退出该作用域之前，有两个BufferObject对象。

但是，它们存储的OpenGL缓冲区对象是什么呢？实际上，它们都存储着相同的对象。毕竟，对于C++来说，我们只是复制了一个整数。因此，两个C++对象都存储着相同的整数值。

当我们退出该作用域时，some_buffer将被销毁。因此，它将调用glDeleteBuffers来删除这个OpenGL对象。但是，向量中的对象仍然具有其自己的OpenGL对象名称的副本。而这个副本已经被销毁了。

因此，您不能再使用它；这就是错误的原因。

您的InitBuffer函数也发生了同样的情况。buff在被复制到返回值后就会被销毁，这使得返回的对象毫无价值。

所有这些都是由于违反了所谓的C++“3/5规则”造成的。您创建了一个析构函数，但没有创建复制/移动构造函数/赋值运算符。这很糟糕。

要解决这个问题，您的OpenGL对象包装器应该是只能移动的类型。您应该删除复制构造函数和复制赋值运算符，并提供移动等效函数，将移动的对象设置为对象0：

class BufferObject
{
private:
  GLuint buff_;

public:
  BufferObject()
  {
    glGenBuffers(1, &buff_);
  }

  BufferObject(const BufferObject &) = delete;
  BufferObject &operator=(const BufferObject &) = delete;

  BufferObject(BufferObject &&other) : buff_(other.buff_)
  {
    other.buff_ = 0;
  }

  BufferObject &operator=(BufferObject &&other)
  {
    //ALWAYS check for self-assignment
    if(this != &other)
    {
      Release();
      buff_ = other.buff_;
      other.buff_ = 0;
    }

    return *this;
  }

  ~BufferObject() {Release();}

  void Release();
  {
    if(buff_)
      glDeleteBuffers(1, &buff_);
  }

//Other members.
};

有各种其他技术可以用于创建OpenGL对象的移动语义RAII包装器。