Warum funktionieren meine OpenGL-Objekte in C-RAII-Klassen nach dem Kopieren nicht mehr?

OpenGL-Objekte in C-RAII-Klassen: Warum sie nach dem Kopieren nicht mehr funktionieren

In C ist es üblich, RAII (Resource Acquisition Is Initialization) zu verwenden ), um sicherzustellen, dass Objekte nach der Zerstörung automatisch bereinigt werden. Beim Umgang mit OpenGL-Objekten ist es jedoch wichtig zu verstehen, wie sich das RAII-Muster auf die Objektnutzung auswirkt.

Betrachten Sie die folgende Klasse, die ein OpenGL-Pufferobjekt kapselt:

class BufferObject {
private:
  GLuint buff_;

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

Zunächst diese Klasse scheint richtig zu funktionieren. Bei der Ausführung bestimmter Vorgänge treten jedoch Probleme auf:

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.

Das Kopieren der Klasse über push_back- oder return-Anweisungen führt zu unerwarteten OpenGL-Fehlern. Um zu verstehen, warum, muss man sich mit der Mechanik von RAII befassen.

Wenn ein Objekt kopiert wird, wird der Standard-Kopierkonstruktor aufgerufen (vorausgesetzt, einer existiert). In diesem Fall kopiert ein Standardkopierkonstruktor einfach die Mitgliedsvariablen. Diese Kopie enthält jedoch das OpenGL-Objekthandle (buff_), das für jedes Objekt eindeutig ist.

Das Problem entsteht, wenn das Originalobjekt zerstört wird (in unserem Beispiel am Ende des ersten Bereichs). Der Destruktor versucht, das OpenGL-Objekt zu löschen, das bereits von den neuen Objekten kopiert wurde. Dieses verwaiste OpenGL-Objekt kann nicht mehr verwendet werden und führt zu Fehlern.

Um dieses Problem zu beheben, ist es wichtig, benutzerdefinierte Kopier- und Verschiebungssemantiken für OpenGL-Objekt-Wrapper zu definieren. Dieser Ansatz stellt sicher, dass die OpenGL-Objektreferenz ordnungsgemäß zwischen Objekten übertragen wird, ohne dass es zu Konflikten kommt.

Das Verschieben eines Objekts beinhaltet die Übertragung des Eigentums an seinen Ressourcen auf ein anderes Objekt. Anstatt zu kopieren, werden die Ressourcen des Objekts dem neuen Objekt zugewiesen und das ursprüngliche Objekt bleibt in einem gültigen, aber leeren Zustand. Dieser Ansatz verhindert potenzielle Konflikte und stellt sicher, dass das OpenGL-Objekt gültig bleibt.

In der modifizierten BufferObject-Klasse unten werden der Kopierkonstruktor und der Kopierzuweisungsoperator gelöscht und eine Verschiebungssemantik implementiert:

class BufferObject {
private:
  GLuint buff_;

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

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

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

  BufferObject& operator=(BufferObject&& other) {
    if (this != &other) {
      Release();
      buff_ = other.buff_;
      other.buff_ = 0;
    }

    return *this;
  }

  ~BufferObject() { Release(); }

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

Durch die Implementierung der Verschiebungssemantik ist es möglich, RAII-Wrapper nur für Verschiebungen für OpenGL-Objekte zu erstellen. Dieser Ansatz ermöglicht eine sichere und effiziente Handhabung von OpenGL-Objekten in C.

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