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必须保证代码能跟上不然调试很麻烦
回顾并为今天定调
目前正处于对引擎中 Z 轴处理方式进行修改的阶段。上次我们暂停在一个节点,当时我们希望不再让所有屏幕上的精灵都必须通过同一个排序路径进行排序。我们想要将它们拆分成若干部分,类似分层处理,每一层独立排序,然后再通过排序系统处理。
为了实现这个目标,需要想出一些巧妙的方法,使得负责将数据发送到渲染器的代码不需要做过多额外的工作来完成这种分层隔离。我们不想让代码变得复杂,需要大量计算去拆分这些元素,而是想让这过程尽可能简单。
关于怎么实现,脑海中有几种思路。上周结束时我们讨论了其中一种方法,但现在更想先简要说明当前的状况,讨论我们能做些什么使其发挥作用。
当前的问题是,我们需要对排序机制进行调整,让它能支持分层排序,而不是所有元素都通过同一条排序路径。我们还注意到一个奇怪现象,就是某个模块好像总是误认为我们有鼠标输入,可能是某种未知的bug,但具体原因不清楚。
以上就是目前我们正在处理的问题和思考方向。
黑板讲解:分层排序
分层排序有几种不同的实现方式。这里想先解释一下我们所指的分层排序是什么,以及为什么这件事情有很多种做法,但我们最终可能只想选择一种最自然、最合适的方式来实现。问题是,很难事先确定哪种方式是最好的。
我们现在面对的是一组实体,而且数量很多。起初,我们对这些实体的了解非常有限,甚至不知道它们会绘制多少内容。我们只有一个庞大的数组,每个实体可能包含多个组件,比如一个实体可以关联多个精灵。
目标是将这组实体转换成另一种表现形式:分层表示。在渲染阶段,我们希望按照层来组织数据,也就是说,最终结构是"层-层-层",每一层里面包含该层对应的精灵。
第一个问题是,如果这些实体的层级分布非常杂乱无章,那么最终结构会像一种混乱的数据重排(Swizzle engorda)一样,所有实体会随机分布在不同层之间,层与层之间没有什么规律。结果就是,所有实体都会被随机映射到不同的层中,彼此之间没有任何关联,导致数据组织混乱,效率低下。
不过,如果实体本身是有序的,那么这种情况可能不需要发生。换句话说,如果实体的顺序本身就包含了层级的信息,那么我们就可以利用实体在数组中的顺序来隐式表示它们所属的层,从而简化数据结构和排序逻辑。
这就产生了两种不同的场景:
- 没有任何顺序或规律,实体层级完全杂乱无章,这时就需要做复杂的数据重排和分层处理。
- 实体本身已经按层级顺序排列,这样就可以利用已有的顺序来简化分层操作。
目前我们还无法确定到底是哪种情况,也就是无法预先知道实体层级是否有序。这个不确定性导致我们要对两种场景都保持考虑和准备。
黑板讲解:我们当前如何从模拟中提取实体进行排序
实体列表本身是否有序,决定了我们接下来的处理方式。如果列表是有序的,那么我们可以利用这种顺序来简化排序逻辑;如果无序,则必须采用复杂的"数据重排"方案。
实体列表的生成过程是通过遍历一个三维的空间数据结构实现的,这个结构类似于一个三维网格或者体素(Voxel)划分的空间。我们在开始模拟(BeginSim)时,会沿着这个空间结构遍历实体,依次从不同的层次和区域中抓取实体及其相关的图像。
由于这个遍历过程是按照空间分层进行的,比如先从最低的Z层开始,再逐层向上,实体列表实际上在生成时已经是按Z层排序的。换句话说,当实体从开始模拟的函数中被"解包"出来时,它们已经是按照Z层顺序排列好的。
然而,实体在模拟过程中会发生移动,但绝大多数时间它们仍然保持在它们原本的Z层。因为在这种二维游戏场景中,大多数对象(例如树木)是静止不动的,玩家或角色虽然可能移动,但通常不会频繁跨层。因此,实体的Z层顺序在模拟过程中基本保持不变。
基于这个事实,如果我们愿意利用实体列表的顺序隐式代表它们的Z层,那么我们可以遍历整个实体列表,直到遇到属于某一Z层的实体,接着将该层的实体作为一个区间处理,然后再继续到下一层实体,依此类推,实现分层排序。
不过,问题在于某些实体在模拟时可能正好处于Z层的边界,正在跨层移动。它们可能在本帧结束前仍属于旧的Z层,但在下一帧开始时已经被归类到新的Z层。这样会导致这些实体在某一帧被错误地归入了旧的层,但下一帧又回到正确的层。
这种情况意味着,我们有两个选择:
- 接受偶尔某帧内出现的层级错误,下一帧再修正。
- 设计更复杂的机制来实时跟踪实体层级变化,确保每一帧都正确分层。
目前处于这个两难选择阶段,需要决定采用哪种方案。
黑板讲解:我们在做分层排序时的选择
我们有两个选择来处理实体的Z层更新问题:
第一种选择是保持所有实体在开始模拟(BeginSim)时解包出来的那个Z层,不对它们重新分层排序。这样做的好处是不用花额外时间去处理排序,也不会增加复杂度。但缺点是,当实体发生跨层移动时,会有一帧的延迟,也就是说视觉上实体的Z层更新会滞后一帧。
第二种选择是设计一个额外的系统,在模拟后对实体列表进行重新排序,专门处理那些跨层移动导致的Z层问题。这样可以保证每一帧的层级都是正确的,但实现起来相对复杂,需要额外的计算资源。
除此之外,还有一种折衷的方案。假设我们从实体列表生成了一个新的、按Z层排序的列表。我们可以不使用复杂的排序算法(比如归并排序),因为绝大多数实体的层级不会发生变化,排序工作量其实很小。可以用一种非常简单的"冒泡排序"变体,或者说"推下排序"来修正列表。
具体做法是遍历实体列表,把那些处在错误Z层的实体暂时放到一个辅助缓冲区,然后交换它们与正确位置上的实体,从而逐步把实体调整到正确的层。这个过程很轻量,适合针对少量变化进行修正。
我们的初步想法是,先尝试第一种方案:直接使用实体列表原始的Z层顺序,不做额外排序。如果在运行中出现明显的视觉错误,导致层级显示不正确,再考虑实现一个专门的快速排序函数来修正问题。
因此,计划是先按原顺序用Z层来处理实体,观察效果。如果一切正常,就不需要额外工作;如果发现问题,再加上排序修正。这样做简单直接,没有多余复杂步骤。
game_render.cpp:考虑代码当前的工作方式
如果我们决定采用分层排序的方案,那么在渲染系统中就需要一些额外的信息来支持这个过程。之前已经在代码中添加了一个"排序屏障"(sprite barrier)的标记,这个标记的作用是告诉排序系统"到这里为止,先对这一部分进行排序,后面的可以暂时不排",也就是说将渲染元素分批排序,每批元素内部排序,但不同批次之间不必混合排序。
当前实体渲染的代码输出阶段,需要确保实体列表的顺序是按照Z层正确排列的。检查发现,实体列表的生成过程已经自然地满足了这一要求:遍历空间数据结构时,先从最小的Z块(min chunk Z)开始,然后逐层向上抓取实体,这样生成的实体列表本身就是按Z层顺序排列的。
因此,我们实际上无需对实体列表进行额外的重组或排序。实体列表已经是完美符合我们需求的顺序。
接下来我们要做的,就是在实际的渲染过程中,在不同的Z层之间插入这些"排序屏障",确保渲染系统知道在哪里开始排序新的分层,这样可以让各个层之间的渲染互不干扰,而每层内部的渲染仍然是正确排序的。
总结来说,实体列表的顺序已经天然符合按Z层分层的需求,只需要在渲染代码中插入排序屏障,来告诉渲染器分层边界即可,之后就能实现分层排序的效果。
game_entity.cpp:让 UpdateAndRenderEntities() 按实体的旧位置排序
我们当前正处于对未打包的敌人实体列表进行渲染的过程中。之前的做法是将实体的世界坐标映射到区块空间,然后进一步判断该实体处于哪个Z层。然而现在不打算继续这种方式。我们想要做的是,在判断实体所在的Z层时,不再基于它当前的位置,而是基于它上一个帧的位置,即"旧世界坐标"。
这种方式的原因是我们在渲染中使用的是上一帧的位置,因此直接使用旧的位置来判断图层更加合理。接着我们想要在结构中找到实体旧的世界坐标,原本以为这个信息应该是保存在某个字段里的,但查看后发现并没有显式地保存下来。
不确定为什么没有持久化存储这个位置信息,可能是因为不需要,也可能是其他原因,但总之这个信息目前并未保存。虽然如此,决定还是继续下一步的处理,基于这个设定继续实现需求。
game_entity.h 和 .cpp:向实体结构体添加 ZLayer,并让 BeginSim() 设置该 Dest->ZLayer
这段内容的主要目的是在游戏实体结构体中添加一个 ZLayer
(Z层)并在模拟开始时设置该实体的 ZLayer
。具体实现思路如下:
1. 添加 ZLayer
到实体结构体
首先,在游戏实体的结构体中需要添加一个 ZLayer
字段,这个字段用于存储每个实体的 Z层
。 ZLayer
代表实体在三维空间中的"层次"或"深度",用于管理实体在不同深度上的可视性或者其他行为。
2. 设置 ZLayer
在 BeginSim()
中
在模拟的开始函数 BeginSim()
中,需要做的事情是将目标实体的 ZLayer
设置为合适的值。这个值会基于不同的条件或者环境变量来决定。
3. 解包时更新 ZLayer
在解包(unpack)过程时,需要更新实体的 ZLayer
。通过解包的数据(可能是某个区域的坐标或某个特定的标记),可以根据需要对实体的 ZLayer
进行设置。
4. 设置 ZLayer
为合适的值
当进行某些操作时,比如清除(clear)或者区域处理(例如将实体分配到不同区域),会涉及到从数据中获取一个适合的 ZLayer
值,并将其应用到实体上。具体做法是,在进行这些操作时,通过某些数据(例如:区块的 Z
坐标)来确定每个实体的 ZLayer
。
5. 标记每个实体的 ZLayer
通过上述步骤,所有的实体都会被标记为其所在的 ZLayer
。这意味着在模拟区域内,所有的实体都被赋予了一个适当的 ZLayer
,使得它们能够正确地反映在游戏世界中的"深度"或"层次"。
总结来说,这个过程的目的是确保在游戏模拟过程中,实体能根据其在空间中的位置(或者某个特定条件)获得一个正确的 ZLayer
。这样可以帮助管理不同实体的层级关系,控制它们的渲染顺序或其他需要考虑"深度"因素的操作。

game_entity.cpp:让 UpdateAndRenderEntities() 跟踪并有条件地根据 CurrentAbsoluteZLayer 操作
在 UpdateAndRenderEntities()
函数中,核心的目标是根据 CurrentAbsoluteZLayer
来有条件地处理和渲染实体。这个过程涉及到根据实体的 ZLayer
,确保在渲染时根据层次顺序正确地处理实体,并且在渲染过程中插入"排序标记"(sort barrier),以确保层次关系的正确性。
1. 跟踪当前的 ZLayer
为了正确处理实体的渲染顺序,需要跟踪当前的 ZLayer
。首先,定义一个变量 current_absolute_z_layer
来表示当前的绝对 Z 层。这个变量的值将在渲染过程中动态变化,初始时,假设至少有一个实体,就将其 ZLayer
设置为当前渲染实体的第一个 Z 层。如果没有实体,则直接设为 0,因为此时没有需要渲染的内容。
2. 渲染过程中更新 ZLayer
在渲染每个实体时,首先需要检查当前实体的 ZLayer
是否与 current_absolute_z_layer
匹配。如果匹配,则继续渲染该实体。如果不匹配,意味着当前 ZLayer
已经变化,需要在渲染过程中插入一个"排序标记"。这个排序标记是用来确保实体渲染的顺序正确,避免层次混乱。排序标记插入后,系统会知道接下来应该渲染的实体属于哪个新的 Z 层。
3. 确保 Z 层是递增的
为了保持 Z 层的层次关系正确,应该对每个实体的 ZLayer
进行检查,确保它们是单调递增的。也就是说,随着渲染过程的进行,ZLayer
应该从低到高逐渐增加。可以使用断言(assert)来确保这一点,防止出现不符合预期的情况。
4. 插入排序标记
当发现需要渲染的实体的 ZLayer
与当前的 ZLayer
不同,系统就会插入一个排序标记。这个标记的作用是通知渲染系统,当前的层次已经发生变化,接下来应该渲染新的 Z 层的实体。通过插入排序标记,系统能够在渲染过程中准确地处理不同 Z 层的实体,并保证它们在正确的顺序下渲染。
5. 简化不必要的信息
在渲染过程中,如果某些信息(如相对 Z 层)不再需要,应该及时清理。这是为了简化代码和提高效率。例如,之前计算的相对 Z 层可以通过直接计算绝对 Z 层与当前区块的 Z 层差值来获得,从而减少不必要的计算。这样可以让系统更加高效,并且避免不必要的变量和数据占用内存。
6. 控制渲染是否进行
在渲染过程中,只有当实体的相对 Z 层符合当前渲染层次时,才会进行渲染操作。否则,实体将被跳过,不会进行渲染。这一过程确保了只有在合适的层次上,实体才会出现在屏幕上。
7. 总结
整体流程是,在渲染每个实体时,通过跟踪和更新 current_absolute_z_layer
,系统可以保证实体根据其 Z 层进行正确排序。每当 Z 层发生变化时,系统会插入一个排序标记,确保渲染顺序的正确性。通过优化不必要的计算和数据存储,可以让渲染过程更加高效。最终,只有在符合层次关系的情况下,实体才会被渲染出来,避免了不必要的渲染和性能浪费。

game_render_group.cpp:引入 PushSortBarrier()
在 game_render_group.cpp
中,主要任务是引入并实现 PushSortBarrier()
,用于处理排序屏障(sort barrier)。这段内容的核心是将 PushSortBarrier()
与现有的 PushRenderElement()
进行对比,处理相应的操作。
1. PushSortBarrier()
的目的
PushSortBarrier()
主要的功能是插入一个排序屏障,类似于 PushRenderElement()
的操作。其目标是将一个"排序标记"推入渲染队列中,表示当前渲染层次已经发生变化。这样,后续的渲染操作可以根据这个标记来进行层次排序,从而确保不同 ZLayer
的实体按正确的顺序渲染。
2. 操作实现
与 PushRenderElement()
相比,PushSortBarrier()
操作相对简单。其主要工作就是将一个特定的排序标记(sort barrier)插入到渲染队列中。具体来说:
PushSortBarrier()
操作与PushRenderElement()
操作非常相似,所做的改变非常小。唯一的差别是它不需要复杂的渲染元素,只需要插入一个特定的"排序屏障"标记。- 排序屏障标记的内容很简单,它只是一个特殊的标记,用来指示渲染系统应当在此位置进行 Z 层的排序。
- 在插入排序屏障时,标记的偏移量应与当前的排序屏障值相符。
3. 推送排序屏障
当调用 PushSortBarrier()
时,我们需要确保能够将排序屏障成功推入渲染队列中。为此,我们必须确保当前渲染队列有足够的空间接纳新的排序标记。因此,在执行推送操作前,需要检查队列是否允许进一步的操作。
4. 避免溢出
为了避免推送操作超出渲染队列的有效区域,我们在 PushSortBarrier()
中进行必要的检查。这样可以确保不会超出渲染队列的边界,保证操作合法。
5. 简化操作
由于排序屏障的操作相对简单,不需要其他复杂的数据结构或者计算,因此可以通过复制 PushRenderElement()
的基本操作,并做适当修改来实现。这种方法简化了操作,并确保新功能的实现不会引入额外的复杂性。
6. 总结
PushSortBarrier()
是一个用于将排序标记推入渲染队列的操作,其目的是为确保渲染顺序正确地按ZLayer
层次排序。- 操作本身比较简单,核心是插入一个"排序屏障"标记,并确保在合适的位置推入渲染队列中。
- 通过检查渲染队列的可用空间,避免超出边界,确保操作的合法性。
- 由于该操作相对简单,可以通过复制并修改现有的
PushRenderElement()
操作来实现。
通过这些步骤,系统能够在渲染过程中根据 ZLayer
的变化动态地调整渲染顺序,确保不同深度的实体按正确的层级顺序进行渲染。

运行游戏并在 BuildSpriteGraph() 中触发断言
在运行游戏并在 BuildSpriteGraph()
中触发断言时,核心目标是确保代码能够正确地执行,并验证某些关键部分的实现是否按预期工作。具体步骤如下:
1. 检查代码的完整性
首先,需要确认代码是否已经完成,并且所有关键部分都已经实现。特别是需要关注的是,是否在 BuildSpriteGraph()
中的逻辑实现了预期功能。这个过程涉及到审查相关代码,确保没有遗漏或者错误。
2. 触发断言检查
断言通常用于检查程序运行时的假设是否成立。在 BuildSpriteGraph()
中触发断言,意味着某些条件必须满足才能继续执行。此时,需要确保相关的逻辑部分在运行时能够正确满足这些条件。若条件不成立,断言将会触发,从而帮助开发者发现潜在的错误。
3. 调试并确保功能实现
由于目前不确定代码是否完全正确,因此需要暂停并仔细检查相关代码。确保代码中的每一部分都正确实现了其预期功能,特别是 BuildSpriteGraph()
中涉及的部分。这可以通过调试工具,日志输出,或者断点检查来进行。
4. 验证是否正确实现
在确保代码完整的同时,还要验证程序是否按预期正确工作。比如,检查 BuildSpriteGraph()
是否能够正确地构建精灵图,并确保逻辑流程没有出错。
5. 总结
- 运行游戏时,要确保
BuildSpriteGraph()
中的代码能够正确地执行。 - 需要通过触发断言来验证代码中的假设是否正确。
- 必须检查并确保代码中的每一部分都已经完成并正确实现,特别是在构建精灵图时。
- 通过调试和日志输出检查程序运行是否符合预期,确保没有遗漏或错误。
通过这些步骤,可以帮助确保游戏的相关功能能够正常运行,并且在关键部分(如 BuildSpriteGraph()
)触发断言时,能够准确地定位并修复问题。
game_render.cpp:阅读 BuildSpriteGraph() 并使其在递增 NodeIndexA 后中断
在 game_render.cpp
中,主要目的是检查并修正 BuildSpriteGraph()
函数的行为,特别是在遇到 sprite barrier offset value
时,确保在递增 NodeIndexA
后能够中断并正确返回。具体步骤如下:
1. 分析 BuildSpriteGraph()
中的逻辑
在 BuildSpriteGraph()
中,代码首先从一个起始值开始,然后遍历节点数量,每次递增 NodeIndexA
,直到遇到 sprite barrier offset value
为止。如果遇到该值,代码会中断循环。然而,这里有一个问题:在遇到该值时,NodeIndexA
的递增并没有被正确处理。理想情况下,应该在递增后再执行中断操作。
2. 修正递增逻辑
问题在于当遇到 sprite barrier offset value
时,NodeIndexA
应该在递增后再中断,而不是在递增前中断。也就是说,在执行 NodeIndexA++
后,再判断是否遇到 sprite barrier offset value
,如果遇到则中断。这能确保 NodeIndexA
在中断时指向下一个有效的节点。
3. 处理未初始化的 flags
值
另一个问题是关于 flags
的未初始化值。由于在遇到 sort barrier
时,flags
值没有被初始化,它的值将是垃圾数据。为了避免在这种情况下触发断言,需要确保在处理 sort barrier
时正确地初始化 flags
,或者在使用之前进行有效性检查。
4. 递增后返回 NodeIndexA
在处理节点时,必须保证 NodeIndexA
在返回之前被正确地递增。否则,代码会返回一个未递增的值,导致后续的节点无法被正确处理。确保每次返回时,NodeIndexA
都指向下一个有效的节点是至关重要的。
5. 开始调试过程
在修正了这些逻辑问题后,接下来需要开始调试,确保代码按预期执行。可以通过逐步执行代码、设置断点或输出日志来验证修复后的行为,确保在遇到 sprite barrier offset value
时,NodeIndexA
能正确递增并中断。
6. 总结
- 递增逻辑修正 :在遇到
sprite barrier offset value
时,应该先递增NodeIndexA
,然后再中断,这样可以确保在中断时返回下一个有效的节点。 - 未初始化的
flags
:在处理sort barrier
时,确保flags
被正确初始化,避免使用垃圾值。 - 正确返回
NodeIndexA
:每次返回时,确保NodeIndexA
指向下一个有效的节点,以保证节点处理的顺序。 - 调试验证 :修正后的代码需要通过调试来验证,确保行为符合预期,特别是在
sprite barrier offset value
触发中断时,代码能按正确的顺序执行。
这些修正将确保 BuildSpriteGraph()
在处理节点时能够正确地递增 NodeIndexA
,并且能够正确中断,以便后续的节点能够按照预期顺序进行处理。
调试器:触发 BuildSpriteGraph() 的断言并调查发生了什么
在调试过程中,遇到了一个关于 BuildSpriteGraph()
的断言错误,问题出在 flags
值没有被正确清除。为了调查这个问题,进行了一些详细的分析和检查,步骤如下:
1. 断言触发的位置
断言错误发生在 flags
值没有被正确清除的情况下。flags
是一个关键的标志值,通常会在某些条件下被清除或者更新。然而,出现问题时,这个值并没有被适当地清除,导致了断言的触发。
2. 检查 sprite barrier
的标志
flags
错误的原因可能是因为它没有被正确标记为 sprite barrier
。通常,sprite barrier
的标志值应该是一个特定的值(例如 FFF FFF FFF
)。但从调试信息来看,出现问题的标志并没有设置为正确的值,这表明它并没有被正确地识别为 sprite barrier
。
3. 查看节点索引和输入节点
为了深入了解问题,检查了当前的 NodeIndexA
值(233),并查看了当前节点的输入值。通过查看 input nodes
的数据,发现错误发生的具体位置是在处理 sort barrier
后,紧接着的一个节点。这个节点在预期中应该不会触及 flags
,但由于某些原因,它的 flags
被错误地修改或未清除。
4. 推测的假设与代码分析
在分析代码时,假设遇到 sprite barrier
后,NodeIndexA
会递增并跳过该节点,因此不应该对 flags
进行任何操作。根据这个假设,在 sprite barrier
之后,flags
应该始终保持不变。然而,实际上,假设并不完全正确,这导致了问题的出现。
5. 问题的根本原因
问题的根本原因可能是在处理 sprite barrier
后, NodeIndexA
递增并跳到下一个节点时,程序在下一个节点中不应该有任何 flags
被设置,但实际情况是 flags
值并没有被正确地清除或更新。更具体地说,可能是代码中存在某种未预见的行为,导致 flags
在跳过节点后依然被错误地保持。
6. 进一步调试与修复
为了解决这个问题,需要进一步检查相关的代码,确保:
- 清除
flags
:在处理完sprite barrier
后,确保不会对跳过的节点错误地设置或保持flags
。 - 确认假设的正确性 :验证
sprite barrier
后的节点确实不会触及flags
,并检查是否有其他逻辑导致flags
被意外修改。 - 检查标志值的正确性 :确保每个节点在处理时,其
flags
被正确初始化,并且在不需要时被清除,避免错误的状态积累。
7. 总结
- 断言触发的原因是
flags
没有被正确清除,导致错误发生。 - 错误发生在处理
sprite barrier
后,递增NodeIndexA
时,某些节点的flags
值没有得到正确清除。 - 需要重新检查代码,确保在处理
sprite barrier
后,节点的flags
被正确清除,避免不必要的状态保留。 - 进一步调试和修复代码,确保标志值在每次处理后都被正确初始化或清除,以防止类似问题的出现。
通过这些步骤,可以确保在处理 sprite barrier
和节点索引递增时,flags
被正确管理,避免触发不必要的断言。
我触发的是另外的断言的问题

game_render.cpp:在 SortEntries() 中将 LastIndex 改为 OnePastLastIndex 并相应操作
在 game_render.cpp
的 SortEntries()
函数中,出现了一个关于索引计算的问题。这个问题主要涉及到如何正确处理索引值,特别是 LastIndex
和 OnePastLastIndex
的使用。
1. 当前问题
当前的实现中,存在一个对最后索引的误用。具体来说,SortEntries()
函数尝试根据某个起始索引和总计数来进行处理,但出现了不一致的情况。在当前的代码逻辑中,有一个错误的假设,那就是 LastIndex
应该是直接的"最后一个有效索引",而实际上它应该是"超出最后有效索引"的一个索引,即 OnePastLastIndex
。
2. 解决方案
为了修复这个问题,需要调整索引的使用方式。首先,OnePastLastIndex
应该正确地表示"超出最后一个有效索引"的位置,而不是一个普通的"最后索引"。这样处理可以确保在遍历和处理数组时不会出错。
关键步骤:
- 修正
LastIndex
为OnePastLastIndex
:当前的代码错误地将LastIndex
用作最后的有效索引,但它应该是超出有效范围的一个索引,即OnePastLastIndex
。 - 计算子计数(sub count) :根据新的
OnePastLastIndex
,我们需要计算需要处理的元素数量。正确的计算方法是通过从OnePastLastIndex
减去FirstIndex
得到需要处理的元素个数,而不是直接依赖错误的索引。
子计数的调整:
- 避免包含
sort barrier
:当计算子计数时,OnePastLastIndex
可能包含一个不应处理的sort barrier
,这个sort barrier
是一个特殊的标记,代表着不需要绘制或处理的区域。因此,我们在计算时要排除它。 - 调整起始索引 :一旦确认了有效的子计数,起始索引(
FirstIndex
)需要移动到新的位置,这个位置就是OnePastLastIndex
的位置。
3. 实际操作
- 修正
sub count
:如果OnePastLastIndex
小于count
,需要减去sort barrier
所占的空间。也就是说,sub count
需要减去一个量,以确保不包括sort barrier
。 - 更新
FirstIndex
:在完成上述操作后,最后一步是将FirstIndex
更新为OnePastLastIndex
,这样确保下次处理时从正确的索引开始。
4. 总结
- 错误原因 :原始代码中将
LastIndex
用作最终有效索引,而实际需要的是OnePastLastIndex
。 - 解决方法 :需要计算
sub count
,确保不包括sort barrier
,并且更新FirstIndex
为OnePastLastIndex
。 - 目的 :确保索引和计数的正确性,避免处理不需要的
sort barrier
,从而保证渲染和排序过程的正确执行。
通过这些调整,可以保证在 SortEntries()
中索引计算的正确性,并避免错误的断言或不必要的处理。
调试器:运行游戏,触发 RecursiveFrontToBack() 中断言并调查原因
在调试器中运行游戏时,断言在 RecursiveFrontToBack()
中被触发,必须调查具体原因。以下是详细的分析和总结:
1. 调用栈与上下文概览
进入 RecursiveFrontToBack()
函数之前,系统正在遍历渲染图的数据。在这一过程中,我们调用了 BuildSpriteGraph()
来构建节点图。第一次调用时,返回了一个起始索引 FirstIndex
(为0),以及一个"超出最后一个有效索引"的位置 OnePastLastIndex
(为233)。
根据设计逻辑,如果 OnePastLastIndex
小于总节点数量,那么实际上需要处理的节点数量(SubCount
)应该为 OnePastLastIndex - FirstIndex
,即 232。这是因为最后那个节点可能是一个 SortBarrier
,不应被处理。
2. 发现新问题:Count
没有同步调整
尽管 SubCount
被正确地设置为了 232,但原始的 Count
值也用于后续处理流程,而它仍然是旧的错误值。因此,为了正确传递参数到图遍历逻辑,必须同步调整这个 Count
,否则后续处理会超出 SubCount
范围,可能会尝试访问或操作无效或特殊的节点(如 SortBarrier
)。
3. 后续遍历流程
- 进入下一轮处理时,起始索引已经被更新为 233。
- 此时再调用
BuildSpriteGraph()
,会返回新的FirstIndex = 233
和一个新的OnePastLastIndex
(暂未知)。 - 接下来会使用新位置的
InputNodes
子数组、更新的偏移以及新的计数继续调用WalkSpriteGraph()
。
这个处理流程理论上是正确的,每次将渲染节点划分为一段段处理,并跳过每段之间的 SortBarrier
。
4. 进入 RecursiveFrontToBack()
后触发断言
尽管前面的处理看似合理,但 RecursiveFrontToBack()
中仍然出现了断言失败。这提示我们某些传入的节点仍然不符合预期。
具体观察发现:
WalkInputNodes()
中正在遍历的节点,某些仍然包含非法或未初始化的状态,例如Flags
字段可能未清除。- 导致
RecursiveFrontToBack()
中检查节点状态时触发断言。
5. 根本原因
综合来看,当前的问题出在以下几点:
- 子图划分后对节点状态未全面校验 :虽然逻辑上跳过了
SortBarrier
,但其后续某些节点状态可能没有正确初始化,仍被误传递到递归函数中。 SubCount
和原始Count
不一致导致偏移计算错误 :如果处理函数内还有偏移相关计算,使用了旧的Count
值,就可能越界。- 断言本身基于假设:节点必须合法可绘制,而当前某些节点未达到该条件。
6. 解决策略
为解决此问题,需要在以下方面做出修复:
- 确保
SubCount
与所有逻辑一致使用,尤其是更新后的计数必须同步传递给所有后续函数。 - 验证每一个传入节点的合法性 ,例如
Flags
字段必须是干净的。 - 在进入
RecursiveFrontToBack()
前过滤掉非可绘制节点,或更新初始化逻辑确保每个被遍历节点的状态合法。 - 清晰划分处理与断点位置,避免未清理节点被错误纳入处理队列。
7. 总结
断言失败的真正原因是:
- 节点状态未被正确处理或初始化,尤其是
Flags
字段; - 子图遍历时某些逻辑仍错误使用原始
Count
值; SortBarrier
附近的边界条件处理不完全;- 传入
RecursiveFrontToBack()
的数据未校验完整性。
通过全面审查节点状态初始化、遍历边界与子计数一致性,并修正 WalkSpriteGraph()
和相关逻辑,可逐步解决该断言问题并恢复正确的图构建与遍历流程。
game_render.cpp:防止 BuildSpriteGraph() 使用 NodeIndexA,而是设置为相对值,然后简化 SortEntries()
在处理 game_render.cpp
中的 BuildSpriteGraph()
和 SortEntries()
逻辑时,进行了结构上的优化与简化,以下是详细总结:
问题识别:索引处理方式错误
之前的代码中存在一个隐患:
- 使用的是绝对索引(
NodeIndexA
等),而实际上节点的索引应基于当前处理组(即相对索引); - 若继续使用绝对索引,会导致后续处理逻辑混乱,因为一组节点之间的遍历与排序应限定在本地范围内。
解决方案:切换为相对索引
为了解决这个问题,采用了更合理的做法:
- 不再传入
NodeIndexA
,改为从0开始处理当前组; BuildSpriteGraph()
只专注于处理当前传入的子数组(以entries + first_index
为起点),返回处理数量(即SubCount
);- 所有基于索引的操作都统一为以传入数据的起点为基准的相对索引,避免绝对位置带来的混乱。
索引管理简化
重构后的处理流程更清晰:
entries + first_index
:表示当前要处理的条目的数组起点;sub_count
:表示BuildSpriteGraph()
实际处理了多少条目(不包含SortBarrier
);first_index += sub_count + 1
:将first_index
前移至下一个段的起始位置,同时跳过可能存在的SortBarrier
节点。
这样的处理方式有多个好处:
- 避免传入和传出混用绝对与相对索引的复杂情况;
- 保证每次处理逻辑都明确限定在自身子数组内部;
- 自动跳过
SortBarrier
,无需额外逻辑判断; - 整体逻辑更清晰,更易维护和调试。
简化 SortEntries()
实现
配合新的 BuildSpriteGraph()
实现,SortEntries()
的逻辑也被精简:
- 不再需要维护
FirstIndex
的复杂状态,只需每轮累加; SubEntries
可通过entries + first_index
直接得出;SubCount
即为图构建函数的返回值,不再通过差值计算;- 由于末尾自动跳过
SortBarrier
,无需再对返回值进行复杂调整。
最终效果
优化后的实现更具鲁棒性:
- 保证每个分段构建图时使用局部视角,不混淆绝对位置;
- 循环终止条件清晰,不再依赖多层嵌套判断;
- 数组切片直接操作,无需构建新数组;
- 更接近现代 C++ 中"数据局部性"和"职责明确"的设计思路。
game_render.cpp:防止 BuildSpriteGraph() 使用 NodeIndexA,而是设置为相对值,然后简化 SortEntries()
我们遇到一个麻烦的情况:当前所有索引的处理逻辑潜藏问题,特别是 NodeIndexA
是按绝对值传入的,而实际上我们希望它是相对于当前 group 的相对值。这是因为整个系统中的索引逻辑应该统一建立在 group 局部偏移的基础上,而不是全局数组的绝对位置。
因此我们决定对 BuildSpriteGraph()
的使用方式进行调整,不再传入绝对位置的 NodeIndexA
,而是直接把它看作在当前 group 局部数组中的偏移,并且返回实际处理的元素数量(即 sub count)。这意味着:
- 不再传入
first index
参数; - 内部以
entries + firstIndex
开始构造 sprite graph; - 构造完之后返回一个 sub count;
- 通过该返回值可以判断处理了多少个元素。
我们将这部分逻辑重构成一个更加清晰的结构:
- 构建
subEntries = entries + firstIndex
,作为当前子数组的起始指针; - 调用
BuildSpriteGraph(subEntries)
,获得处理了多少项(subCount); - 每次循环处理完之后,将
firstIndex += subCount + 1
,用于跳过已经处理的 sprite 节点以及随后的 sort barrier; - 如果已经到达数组结尾,即使索引超出也会终止循环,所以不会产生越界错误。
这种方式具备几个优势:
- 所有索引都是相对于当前处理的 group,避免了绝对索引带来的混淆;
- 每轮处理更加简洁,不再需要复杂的"偏移调整"逻辑;
- 更加容易维护和阅读,减少了出错的可能。
最终结果是:整个 SortEntries()
和 BuildSpriteGraph()
的配合更加清晰,数据结构的切片处理变得更直接,避免了之前反复出现的 index 混淆和逻辑跳跃的问题。我们把逻辑尽可能压缩成一套紧凑、高内聚的代码,让错误更不容易发生,行为也更可预测。
调试器:运行游戏并在 OpenGLRenderCommands() 触发断言
我们运行游戏,在 OpenGLRenderCommands()
中触发了断言,调试器中显示出了一个明显错误的裁剪矩形(clip rect),这提示我们很可能使用了错误的偏移量。
具体分析如下:
- 触发断言的原因是某个渲染命令使用了非法的裁剪矩形(clip rect),其范围不符合逻辑,比如可能是负数、超出屏幕边界,或者完全不合理的值;
- 从调试器中观察发现,这个裁剪矩形的数据来源不可信,很可能是因为前面某一步计算偏移量(offset)时出错;
- 偏移量可能是在构建 render command 时传入错误,或者在从 sprite entry 中提取坐标数据时解引用了无效或错误的内存区域;
- 也不排除是 render group 中 entry 索引或局部变量在处理 pipeline 时没正确更新,导致 clip rect 是某个未初始化的 junk 值;
- 此外,也可能是由于 sort barrier 被错误包含在渲染路径中,或者构建 sprite graph 后某个 node 没有被正确 skip 掉,参与了渲染但没有合理数据;
- 当前要优先检查的是:clip rect 的来源,entry 的位置、sort group 的分隔、offset 的传递链,以及是否有非法写入或越界的情况;
- 初步推断,只要纠正偏移量的来源(可能是 group slice 中索引偏移没处理好),clip rect 的问题应该会随之解决。
总结:当前断言触发表面看是 clip rect 错误,本质原因可能是某个 sprite entry 在构建或传递过程中出现了偏移错误或未初始化,下一步要在生成 render command 的流程中逐步回溯偏移量来源,重点关注 build graph 后对 entry 的使用是否正确。
game_render_group.cpp:让 PushSortBarrier() 增加 PushBufferElementCount
我们需要处理的一个问题是 PushBufferElementCount
的值。在插入 sort barrier(排序屏障)时,我们会对 PushBufferElementCount
进行递增操作。然而,实际上在渲染命令输出阶段,最终并不会有那么多 push buffer
元素被写入。
问题出在我们对"实际要输出的元素数量"理解有误。我们虽然递增了 PushBufferElementCount
,但这个数值并不等于真正写入的渲染元素数量,因为在 WalkSpriteGraph
中我们是"周期性"地、间歇性地进行输出,而不是对每一次循环都写入。
另外,在调用 WalkSpriteGraph
时我们传入了一个输出索引数组(out index array),该数组原本是按"最大可能数目"来分配的。但实际上,随着循环执行,每当我们插入排序屏障,我们就少输出了一次,意味着最终数组里真正有效的部分是"原始容量减去 barrier 次数"。
因此,需要做以下几点调整和注意:
PushBufferElementCount
的更新要准确反映真正写入的数量,而不能每插入 barrier 就盲目递增。- 输出索引数组要根据真实有效写入数量来截取,不能使用原本全部的容量。
- 循环中每次写入 barrier 时都减少一次真实输出量的计算,以便后续对渲染命令的处理是合理的。
- 需要进一步审查是谁在决定实际绘制了多少个元素,这个机制可能基于
PushBufferElementCount
或者OutIndexArray
的长度,因此必须保证这两个值的一致性和准确性。
总结来说,插入 sort barrier 时必须考虑其对最终输出数量的影响,否则在绘制阶段就会出现冗余计数,甚至可能导致错误渲染。我们需要在 WalkSpriteGraph
逻辑中正确管理这部分偏移和计数,以保证渲染流程一致且可靠。
game_render.cpp:让 SortEntries() 改变总数,反映无障碍的数量
我们需要修改一个值,使得每次循环时,随着额外元素的出现,这个值会相应减少,从而反映出无障碍元素的实际数量。具体做法是,在循环开始时,将推送缓冲区(push buffer)元素计数重置为零;然后每写出一个元素时,计数递增。
当前代码中有一个"输出索引数组"(out index array),它现在需要更主动地管理。可以考虑去掉原来分散管理的部分,改为在当前函数内集中处理。通过维护一个持久化的输出索引指针,随着每次输出递增,来记录实际写入的元素数量。
具体操作是,每次循环开始时,将输入节点设置为子条目集合,然后在同一函数中执行循环,利用一个持续递增的指针来追踪输出位置。每输出一个元素,这个指针都要递增。
不必手动维护计数,可以在循环结束时,通过计算输出索引指针与基指针之间的差值,直接获得写入元素的数量。这个差值即代表了无障碍元素的总数,从而更新整体元素总数,使其反映真实的无障碍数量。
总结来说,就是用一个持久的输出索引指针代替零散计数,循环过程中递增指针,每次输出元素时指针前移,最后通过指针位置计算出实际输出的元素数量,动态调整总数以准确反映无障碍元素。
之前搞错了


调试器:进入 UpdateAndRenderEntities(),调查排序发生了什么
我们在调试 UpdateAndRenderEntities()
时,主要关注的是排序过程中可能存在的问题。排序相关的错误大致可能出现在两个方面:
-
我们下发的排序信息可能有误。例如设置的图层(Layer)或用于排序的屏障(Sort Barrier)等数据可能是错误的,导致后续排序行为异常。
-
排序逻辑本身可能存在问题。即使输入数据正确,排序的实际执行过程也有可能没有正确地输出或排列这些实体,导致渲染顺序不符合预期。
为了进一步排查问题,我们进入实体列表处理逻辑,观察当我们调用插入排序屏障的逻辑时,系统内部的状态发生了什么。我们查看了一个关键点,即实体索引到达 202 这一行,这表明在我们切换图层之前,已经有 200 个实体被处理。然而,之前我们观察到是在 233 的位置开始切换图层,这两者并不完全一致,显得有些奇怪。
接着我们检查当前的绝对图层值变化,发现从 0 到 1 的转变符合预期。同时我们注意到调用了 PushSortBarrier()
,也就是明确地设置了一个排序屏障。
基于这些现象,我们作出一个假设:由于我们是自上而下地插入这些实体,可能导致排序顺序是反的。如果这个假设成立,意味着实际上我们所有的排序逻辑是正确的,只是结果顺序被反转了。
为了验证这个假设,我们进一步检查排序结果是否完全按相反顺序排列。如果确实如此,那么说明并不是排序或输入数据本身出错,而是遍历顺序与渲染顺序之间出现了反转。
初步判断显示确实存在这种反向的现象,所以问题可能仅仅是输出顺序的问题,只需要调整读取顺序即可修正。这样我们可以确认排序流程本身是可行的,只是还需要处理顺序方向的一致性。
game_render_group.cpp:让 PushSortBarrier() 反转排序方向
我们发现当前的排序方向是完全反的,这是导致渲染顺序错误的核心问题。修复这个问题并不复杂,有几种不同的方法可以实现,其中一种较为合适的方法是调整排序数据的推进顺序。
具体思路是:由于我们现在只处理排序相关的内容,所以我们可以在插入排序项时确保源数据的排序是按顺序推进的 ,而让与之配合的另一部分数据做反方向的处理。也就是说,我们可以通过控制数据在 push buffer 中的排列方向,来解决排序方向的问题。
操作上,我们可以改变判断条件,例如设置:
sort_entry_at + sizeof(SortBound) < push_buffer_base
这种逻辑将允许我们让 sort_entry_at
向上增长,而让 push_buffer
的写入从末尾往下推进,形成反向写入与正向读取的配合,从而实现最终数据按预期顺序排序。
我们只需要简单地调整 push buffer
和 sort entry
的推进方式,使它们从相对两端开始写入,分别向中间靠拢,或反向推进,这样就能确保最终的排序输出方向是正确的。
由于这部分逻辑本身就比较繁琐,现在也是一个合适的时机,把这些排序相关的边界和指针操作变得更严格和规范,避免今后再次出现类似的问题。通过这一修改,我们可以清晰控制排序行为的方向性,确保渲染顺序符合预期。
game_platform.h:整合 game_render_commands 和 game_render_prep,使其更合理
我们在 game_platform.h
中对 game_render_commands
和 game_render_prep
的结构进行了重新审视,发现目前的状态有些混乱,不够直观,存在冗余或重复使用的问题。为此,我们希望对这些结构进行整合,使其更合理、清晰、统一。
目前的设计中,game_render_commands
中定义了多个变量,例如:
PushBufferSize
PushBufferBase
MaskedPushBufferSize
SortEntryAt
PushBufferElementCount
这些变量彼此之间存在某种耦合,但表达上不够明确,也有些不必要的重复。为了简化逻辑,我们决定从概念上重新梳理整个结构。
首先,保留一个最大推送缓冲区大小 MaxPushBufferSize
是合理的,它定义了整个渲染命令缓冲区的上限。
然后,对于排序条目(SortEntry),我们并不需要一个指针 SortEntryAt
,因为每个排序条目的大小是固定的,可以通过一个递增的 计数器 来索引------只要记录已有的条目数量 SortEntryCount
,并通过乘以每项大小来获取地址即可。
同时,对于渲染命令写入指针,我们只需要一个 PushBufferAt
,从缓冲区顶端开始,随着写入操作逐步向下移动。这就意味着原来的 PushBufferElementCount
也可以被去除,不再需要来回读写。
在 game_render_prep
结构中,我们可以添加两个关键变量:
SortedEntries
:排序后的条目数组SortedIndexCount
:已排序条目的数量
通过这些变量,我们可以完全摆脱过去依赖 PushBufferElementCount
并在多个地方修改使用的做法,避免数据同步和一致性问题。
另外,原来的 PushBufferSize
也变得不那么必要,因为写入过程会自动推进指针,我们只需要在初始化时确定 PushBufferBase
(即数据起始地址)和 PushBufferAt
(当前写入位置)。
这种改法更符合实际运行逻辑,结构也更加明确:
- 排序条目只通过数量索引
- 写入指针单一明确
- 数据边界清晰
- 数据读写更安全、易维护
最终目标是让 game_render_commands
与 game_render_prep
各自职责清晰、数据结构简化,同时避免重复计算和状态冲突,提高代码的可读性和稳定性。

game_platform.h:引入 GetSpriteBounds()
我们在 game_platform.h
中引入了一个名为 GetSpriteBounds()
的新函数,用于更清晰地获取渲染命令系统中第一个精灵边界(sprite bounds)的位置。这一调整的核心目的是简化对渲染命令缓冲区中相关数据的访问逻辑,并提高代码的可读性与可维护性。
具体做法如下:
我们定义了一个内联函数,例如:
cpp
inline void *GetSpriteBounds(game_render_commands *Commands) {
return Commands->PushBufferBase;
}
这个函数封装了对 PushBufferBase
的直接访问,其功能是获取第一个排序用的精灵边界的起始地址。过去,代码中可能直接多次读取 PushBufferBase
,这种写法不利于维护,一旦底层实现有变化,多个位置都需要改动。
通过引入 GetSpriteBounds()
:
- 我们可以以语义化的方式表达我们正在获取排序边界数据;
- 提升了代码的自解释性,使逻辑更清晰;
- 避免了直接暴露底层结构细节;
- 为后续可能扩展更复杂逻辑(如偏移、边界校验等)提供接口封装的基础。
此外,这个函数基本是当前唯一需要的接口,因为其他部分的数据访问都已通过统一的结构管理,精灵边界是唯一需要独立取用的底层缓冲信息。
总的来说,这个改动虽然小,但意义重要,它推动了渲染系统数据访问的规范化和接口化,为后续结构扩展与维护奠定了良好基础。

game_render_group.cpp:让 PushSortBarrier() 调用 GetSpriteBounds() 并根据返回结果操作
我们在 game_render_group.cpp
中对 PushSortBarrier()
进行了调整,使其调用 GetSpriteBounds()
并根据返回的结果来操作排序边界。这一改动的目的在于加强数据访问的封装性、确保写入排序边界时的内存安全,并提升整体代码的清晰度和可维护性。
具体实现过程如下:
我们在 PushSortBarrier()
函数内部调用 GetSpriteBounds()
来获取排序边界的基地址。这个地址相当于是排序用缓冲区的起始位置,它是之后进行边界写入操作的基础。
接下来,我们在写入新的排序边界前,通过断言(Assert
)确保不会越界写入缓冲区。具体做法是:
- 计算当前写入目标地址为:
spriteBounds + SortEntryCount
; - 检查该地址是否仍然在合法范围之内(例如是否小于
PushBufferDataAt
); - 如果合法,则允许写入。
之后执行实际写入操作:
- 取出当前排序边界数组中下一个可用位置;
- 设置该位置的值为
spriteBounds + SortEntryCount
; - 将
SortEntryCount
自增,表示新增了一个排序边界。
这个过程是一个"推入边界"的内联实现,用类似 PushBound()
的逻辑,在函数体内直接展开,避免不必要的函数调用,提高效率。
此外,通过使用 GetSpriteBounds()
获取起始地址,我们避免了直接访问结构内部字段(如 PushBufferBase
),使代码更加语义清晰、封装得当。
最后我们清理了旧逻辑中不再需要的变量或操作,并在其他类似路径上也做了相同的简化处理,保持一致性。
这一改动使得:
- 排序边界写入过程变得更安全、更易读;
- 逻辑更加集中和模块化;
- 对排序缓冲结构的管理更具可维护性。
通过这次重构,渲染系统内部关于排序边界的操作逻辑变得更稳健,为后续的图层排序、渲染裁剪等功能提供了稳定的数据支持。


game_render_group.cpp:让 PushRenderElement_() 也根据 GetSpriteBounds() 的返回值操作
我们在 game_render_group.cpp
中对 PushRenderElement_()
函数进行了改造,使其也根据 GetSpriteBounds()
返回的结果进行操作。这一步是对之前在 PushSortBarrier()
中所做改进的延续,目的是统一排序与绘制元素的内存管理逻辑,并提升安全性和逻辑清晰度。
具体实现如下:
我们首先通过 GetSpriteBounds()
获取排序边界数组的基地址,并将其强制转换为 uint8_t*
类型。这种转换是为了安全地进行指针间比较。因为某些编译器在优化过程中会对原始结构体指针的比较行为做出不一致处理,而使用 uint8_t*
作为通用字节指针能确保比较行为准确、可靠。
接着进行内存边界判断:
- 我们比较当前的
PushBufferDataAt
减去即将写入数据的大小,与排序边界数组首地址之间的关系; - 如果减去大小后的地址仍在允许范围内(没有超过边界),说明本次写入是安全的;
- 然后我们执行写入:将
PushBufferDataAt
回退指定的数据大小,为元素留出空间。
之后我们将新元素的地址设置为当前的 PushBufferDataAt
,这就是即将写入的 RenderElement
的位置。
我们也同步对排序边界数组进行更新:
- 与
PushSortBarrier()
中的逻辑相同,从spriteBounds
中取出当前SortEntryCount
所在的位置; - 将其设置为当前
PushBufferDataAt
; - 然后将
SortEntryCount
自增,表示已记录一个新元素的排序位置。
同时清理了旧逻辑中的冗余代码:
- 删除了不再需要的字段赋值;
- 移除了重复的判断逻辑;
- 简化了内存管理路径。
通过这次重构,PushRenderElement_()
与 PushSortBarrier()
共享了统一的排序边界管理方式,改进了如下几个方面:
- 内存操作更安全: 所有写入操作都通过边界比较保证合法;
- 结构更清晰: 使用
GetSpriteBounds()
抽象出排序边界起点,减少了对底层结构字段的直接依赖; - 代码更简洁: 删除了不必要的重复逻辑,提升可读性;
- 行为更一致: 排序和绘制两种路径对内存和排序索引的处理完全一致,减少潜在错误。
game_render_group.cpp:让 BeginAggregateSortKey() 和 EndAggregateSortKey() 的工作方式稍作调整
我们正在处理渲染流程中的聚合排序边界(Aggregate Sort Bound)相关逻辑,主要目的是清理并统一之前关于聚合块(aggregate block)起始和结束的处理方式,使其与当前的排序边界机制(如 GetSpriteBounds()
返回的结构)保持一致。
BeginAggregateSortKey 处理逻辑:
在执行聚合排序块开始时,我们不再像以往那样依赖 SortEntryAt
或其他手动控制的偏移量进行处理。
我们改为:
- 调用
GetSpriteBounds()
获取排序边界数组; - 根据当前的
SortEntryCount
直接索引到当前位置,即当前即将写入的位置; - 用这个位置作为本次聚合块的起点。
通过这种方式,我们不再显式使用某个"写入索引",而是让聚合块的开始指针完全绑定在当前的排序边界数组状态上。
EndAggregateSortKey 处理逻辑:
聚合块结束时,我们需要确定聚合块的范围,也就是从开始点到结束点之间包括了多少个排序元素。
我们同样:
- 使用
GetSpriteBounds()
获取边界数组; - 起点是之前记录下来的
FirstAggregateAt
(它是数组中的一个元素地址); - 当前的位置是
SortEntryCount
指向的地址; - 实际聚合块的元素个数,只需要用当前的
SortEntryCount
减去聚合块开始时的数量即可得到。
由此我们得出一个结论:
无需单独记录聚合块的数量,我们只需要记录其起始位置,结束时通过 SortEntryCount
自动计算即可。
优化与清理:
通过上述改法,我们简化了整个聚合块的实现:
- 删除了不必要的计数器变量,比如原先冗余的"聚合计数";
- 统一了排序边界和聚合边界的数据结构 ,全部以
GetSpriteBounds()
返回的数组为基础; - 提高了逻辑清晰度和一致性,聚合起始与普通排序边界处理一致;
- 消除了对易出错的偏移控制的依赖 ,例如不再依赖
SortEntryAt
这样的原始指针偏移。
整体收益:
- 逻辑更加健壮:边界统一由数组指针管理,避免偏移计算错误。
- 内存访问更安全 :通过
GetSpriteBounds()
统一访问排序结构,减少越界或错读。 - 易于维护和扩展:聚合逻辑和普通排序逻辑处理方式一致,后续优化更加方便。
- 代码更简洁:减少了不必要的变量和操作步骤,便于阅读与调试。
这一重构将聚合排序的控制机制纳入整体渲染排序系统中,提升了整个渲染命令系统的清晰度和结构统一性。

game_platform.h:将 GetSpriteBounds() 重命名为 GetSortEntries() 并修复编译错误
我们对渲染系统中的函数命名进行了调整,并修复了相关编译错误,主要工作集中在以下几个方面:
一、将 GetSpriteBounds()
重命名为 GetSortEntries()
原先的 GetSpriteBounds()
函数实际返回的是排序项(Sort Entries)的指针数组,并不是传统意义上的"精灵边界"数据。为提高语义清晰度,我们将其更名为 GetSortEntries()
,这个命名更准确地反映了该函数的返回内容和用途。
- 修改函数名,统一所有调用处;
- 处理所有使用
spriteBounds
命名的变量,统一替换为sortEntries
; - 保持接口参数和返回值不变,仅改名。
二、修复指针类型转换问题
之前有一处 u8*
强制类型转换相关的语法错误,主要是括号不匹配。我们修复了这部分转换,使其符合 C++ 的指针运算规则:
cpp
u8* sortEntries = (u8*)GetSortEntries(commands);
此外,由于部分平台在处理指针比较时可能会出现优化误差(尤其是非整型地址比较),我们显式转为 u8*
类型再进行操作,确保比较是基于字节地址的,而非结构指针语义,避免潜在的逻辑错误。
三、指针偏移修复与简化
在进行 pushBuffer
操作时,为了获得数据写入偏移,我们使用:
cpp
offset = MaxPushBufferSize - 当前已用大小;
- 原先部分代码中使用了64位变量进行运算,实际上只需要32位即可;
- 这一运算本质是从 PushBuffer 顶部向下分配空间,因此这种方式更直观、更安全;
- 删除了冗余的指针偏移变量,直接使用已有数据计算即可。
四、变量命名和引用修正
清理和统一了多个变量的命名:
- 将
sortEntryCount
统一替换为prep->SortedIndexCount
,这才是数据准备阶段所维护的实际数量; - 修正了原先由于名称混乱导致的类型错误或语义错误;
- 删除不再使用的变量,例如冗余的
firstAggregateAt
标志变量等。
五、抽象逻辑的可能性评估
在处理类似 PushClipRect 的逻辑时,我们注意到多个 push 操作具有高度重复性。这一部分当前暂未重构为公共函数,但计划后续评估是否将其抽象出来,减少重复代码,提高维护性。
六、结果
- 命名更准确,代码更具可读性;
- 指针运算更安全,消除了未定义行为风险;
- 推送逻辑更清晰,结构更统一;
- 编译错误修复,构建流程恢复正常;
- 为后续逻辑抽象与优化铺平道路。
该阶段完成后,整个排序与推送渲染元素的系统更加稳定和一致,也便于后续渲染合批、层级剥离等进一步优化工作的展开。




我们对渲染命令与排序系统的逻辑进行了进一步清理和统一,主要完成了以下工作:
一、修复 pushBufferElementCount
的成员访问错误
原先代码尝试访问 commands.pushBufferElementCount
,但该成员实际上并不存在于 GameRenderCommands
结构中。此处的正确数据应来自渲染准备阶段的数据,因此我们修改为:
cpp
prep->SortedIndexCount
这使得索引计数来源清晰明确,确保了我们使用的是正确的渲染预处理结果数据。
二、统一使用 GetSortEntries()
获取排序项指针
在渲染阶段遍历排序项(Sort Entries)时,我们使用了统一的 GetSortEntries(commands)
接口来获取其基础指针。结合索引计数,可以实现对渲染项的完整访问:
cpp
u8* sortEntries = (u8*)GetSortEntries(commands);
for (u32 i = 0; i < sortEntryCount; ++i) {
// 操作 sortEntries[i] 对应的数据
}
此外,还加入判断跳过 SpriteBarrierOffset
的逻辑,确保该特殊标记项不会被错误绘制。
三、清理并重构渲染准备函数接口
原先 PrepForRender()
中对 SortedIndices
和 SortedIndexCount
的处理略显混乱。我们进行了重构:
- 将
GameRenderPrep* prep
显式传入PrepForRender()
; - 在
PrepForRender()
内部统一填充prep->SortedIndices
和prep->SortedIndexCount
; - 避免在调用外部传值和赋值,降低调用复杂度,提高数据所有权清晰度。
四、清理和明确 GameRenderCommands
的初始化逻辑
针对 GameRenderCommands
结构体的初始化,我们做了如下整理:
Width
、Height
和MaxPushBufferSize
维持不变;PushBufferBase
正确初始化;PushBufferDataAt
初始化为PushBufferBase + MaxPushBufferSize
,表示从 PushBuffer 顶部开始向下写入;- 这保证了 Push 操作的正确内存边界。
示例:
cpp
Commands.PushBufferDataAt = Commands.PushBufferBase + Commands.MaxPushBufferSize;
五、修复 ClipRect 推送逻辑中的边界判断
在推送 ClipRect
等渲染元素时,我们重新审视了 Push 操作的边界检查逻辑:
- 使用
PushBufferDataAt - Size
判断是否越界; - 结合
GetSortEntries()
返回的指针进行操作; - 明确了元素写入位置的内存安全性;
- 移除了冗余判断或逻辑错误的偏移操作。
六、结果与后续方向
- 所有结构体成员访问统一且准确;
- 所有与 SortEntries 相关的内存管理逻辑变得清晰;
- PushBuffer 操作安全、稳定;
- 后续可继续清理与
RenderGroup
聚合绘制、裁剪区域等内容。
至此,渲染命令构建、排序项管理、ClipRect 推送等关键环节的重构已趋于稳定,为下一步渲染流水线的优化和调试提供了坚实基础。






运行游戏时崩溃
运行游戏时发生了崩溃,初步判断是由于没有及时回头全面检查相关代码整合是否正确导致的。当前的问题集中在一个非常可疑的 CurrentClipRect
值上,从数值和表现来看显然是不合理的。为此我们进行了以下初步排查和思考:
一、崩溃点与 CurrentClipRect
有关
- 程序在运行时试图使用
CurrentClipRect
; - 该值在使用时处于一个异常状态,可能是未初始化、值超范围,或者指向了非法内存;
- 初步推测来源可能是渲染分组(RenderGroup)中的某个字段而非平台端的初始化;
- 可能是我们在构建 RenderGroup 或进行 Push 操作时没有正确设置初始剪裁区域。
二、问题可能来源的结构与流程
-
RenderGroup
构造流程未设置初始剪裁矩形:CurrentClipRect
应该在初始化时就被设置为有效的画面区域或默认裁剪区域;- 若该值为随机内存,后续的渲染过程中将会出现错误的逻辑或崩溃。
-
某些 Push 操作没有正确绑定裁剪区域:
- 比如推送
PushClipRect()
、PushRenderElement_()
过程中没有依赖或更新当前裁剪状态; - 渲染命令在执行时无法判断是否在可绘制区域内,从而触发非法内存访问。
- 比如推送
三、崩溃分析方向与应对策略
- 需要添加断点或日志跟踪
RenderGroup::CurrentClipRect
的生命周期; - 在构造
RenderGroup
时显式设置一个有效裁剪区域作为默认值; - 对所有涉及裁剪区域读写的位置做边界和合法性检查;
- 检查
PushClipRect()
是否正确更新了CurrentClipRect
; - 检查渲染流水线中是否有读取未设置裁剪区域的操作;
- 若是排序项与裁剪区域的耦合引发问题,还需要确认是否在排序项设置或使用前裁剪区域已经被配置。
四、临时应对措施
- 尽管当前尚未全面调试,但为了防止继续崩溃,可先在初始化阶段写入一个默认的
CurrentClipRect
值; - 设为一个覆盖全屏幕的有效矩形,例如:
cpp
RenderGroup->CurrentClipRect.Min = V2(0, 0);
RenderGroup->CurrentClipRect.Max = V2(ScreenWidth, ScreenHeight);
- 同时在 Push 或 Sort 等阶段打印出
CurrentClipRect
的值,以便快速验证是否异常。
五、下一步计划
- 后续需要继续深入调试;
- 系统性回顾
RenderGroup
的初始化、裁剪设置逻辑; - 检查与排序项、渲染指令生成过程之间的依赖关系;
- 确保整个渲染流程在数据上是一致且安全的。
当前已记录关键思路,准备在下一次调试中深入排查。
game_render_group.cpp:引入 push_buffer_result 结构体和 PushBuffer() 来完成 PushRenderElement_() 的部分工作
在这一阶段,我们对渲染系统的 Push 操作进行了结构化重构,主要目的是消除重复逻辑、提高代码一致性和可维护性。为此我们引入了一个新的结构体 PushBufferResult
和一个新的函数 PushBuffer()
,用于统一封装与 PushRenderElement_ 相关的缓冲操作。以下是具体的逻辑与设计思路整理:
一、引入 PushBufferResult
结构体
设计一个结果结构体 PushBufferResult
,其字段包括:
SpriteBound
: 指向目标 Sprite 的边界信息;SortEntry
: 指向用于排序的 entry;Data/Header
: 指向渲染命令的实际数据或头部内容。
这个结构体用于在 PushBuffer()
执行后统一返回各类地址引用,方便后续处理。
二、引入 PushBuffer()
函数
新定义一个统一的 PushBuffer()
函数,接收如下参数:
RenderGroup
: 当前的渲染组;SortEntryCount
: 需要插入的排序项数量;DataSize
: 需要插入的渲染数据大小。
逻辑过程如下:
- 计算边界位置:基于当前已有的 SpriteBounds 数量以及新要插入的数量,推算出本次操作应插入的位置;
- 计算数据位置 :根据
PushBufferDataAt
减去所需大小,得出本次写入数据的地址; - 验证边界交叉:若新插入的内容未越界,则操作有效;
- 更新渲染组状态 :修改
PushBufferDataAt
,增加已使用数据大小;更新SortEntryCount
; - 构建并返回
PushBufferResult
:将本次插入位置的信息打包返回。
三、统一替代原有分散逻辑
我们将原先 PushRenderElement_()
内部或其他渲染函数中手动处理 PushBufferDataAt
、SpriteBounds
、SortEntries
等字段的代码全部替换为对 PushBuffer()
的调用,并配合使用返回的 PushBufferResult
。这样可大幅减少重复逻辑,提高稳定性。
例如:
- 原有代码需要手动计算
Header
、SpriteBound
、SortEntry
地址; - 现在只需调用
PushBuffer()
,并从PushBufferResult
中读取这几个字段即可。
四、其他优化调整
- 不再显式传递某些冗余变量,如 SpriteBound 的手动偏移值;
- 统一以
PushBuffer()
返回为准; - 对于
PushClipRect()
等特殊操作也采用相同逻辑复用。
五、设计优势
- 逻辑集中 :所有 Push 类型操作都通过
PushBuffer()
处理,统一入口; - 错误减少:内存计算和边界判断封装在函数内部,避免出错;
- 扩展方便 :未来如需添加更复杂的 Push 类型操作,仅需扩展
PushBuffer()
; - 代码更简洁清晰:调用方只关心结果,而不必处理底层指针运算。
此重构为后续提升渲染管线的结构化与可维护性打下良好基础,后续可继续将其他冗余或易错逻辑抽象封装,增强整体健壮性。
game_render_group.cpp:让 PushClipRect() 调用 PushBuffer()
我们对 PushClipRect()
函数进行了重构,使其也使用统一的 PushBuffer()
接口来执行数据写入逻辑,从而消除手动计算指针和状态更新的冗余操作,保持一致性并简化流程。以下是本次调整的详细内容:
一、PushClipRect()
的特点
PushClipRect()
实际上 不涉及排序条目(sort entries),因为裁剪矩形不参与排序;- 但它仍然需要写入数据 (例如裁剪区域的具体参数),因此必须在
push buffer
中分配空间; - 因此该操作等价于:只推数据,不推排序条目。
二、重构目标
将 PushClipRect()
中原本直接对 PushBufferDataAt
、内存偏移和指针类型手动处理的代码,替换为使用 PushBuffer()
:
cpp
PushBufferResult result = PushBuffer(renderGroup, 0, sizeof(RenderEntryClipRect));
- 第一个参数:当前渲染组;
- 第二个参数为 0:表示此次操作不需要排序条目;
- 第三个参数为数据大小:表示仅需要申请数据内存区域;
- 返回的
PushBufferResult
中,header
成员指向数据写入的内存地址。
三、操作流程
- 调用
PushBuffer()
获取PushBufferResult
; - 检查返回是否成功(例如
header
是否非空); - 将返回的
header
强制转换为RenderEntryClipRect*
; - 设置裁剪区域的参数值;
- 其余逻辑不变。
四、重构后的优势
- 去除冗余指针运算 :不再手动偏移
PushBufferDataAt
,统一通过PushBuffer()
完成; - 与其他 Push 操作行为一致 :例如
PushRenderElement_()
、PushClear()
等都使用同一机制,方便维护; - 更安全:避免重复代码导致的地址错误或数据覆盖;
- 可读性增强 :逻辑聚合在
PushBuffer()
,调用方只需处理业务含义,提升理解效率。
五、当前状态与后续计划
- 本次更改虽然清理了代码,但尚未修复已有崩溃问题;
- 当前若执行时未对 bug 进行处理,仍会触发 crash;
- 初步观察到某些赋值操作有遗漏,后续将在调试阶段继续修正;
- 本次提交的重点是建立一致的 push 数据框架,确保后续维护和修复基础清晰稳固。
通过这一步,我们完成了向统一 PushBuffer()
体系迁移的重要一步,今后可以对所有渲染元素的数据推送操作实现模块化、规范化管理。
Q&A
调试器:进入 PushRenderElement() 和 GameUpdateAndRender(),检查数值
我们在调试器中进入 PushRenderElement()
和 GameUpdateAndRender()
,检查相关变量的数值时,发现裁剪矩形(Clip Rect)相关数据存在异常现象。具体分析与总结如下:
一、裁剪矩形数据异常
- 初始观察发现,裁剪矩形(ClipRect)中包含的某些值非常异常,比如当前矩形的坐标值或范围不合逻辑;
- 这些值不是由于运行时内存踩踏(memory corruption)导致的随机值,而是一开始就处于错误状态;
- 进一步查看发现,这些错误值在进入
PushRenderElement()
时就已经存在。
二、错误原因定位
-
最终定位到问题的根本原因:某个与裁剪矩形相关的成员变量(如 ClipRect Count 或当前 ClipRect)在初始化时被设置成了无效或伪造的值;
-
具体表现为:
- 初始化时未清零或未设置有效默认值;
- 进入渲染前,这些变量并未被有效地赋值或重置;
- 尝试使用这些变量时,导致渲染逻辑基于错误状态执行,从而引发崩溃或异常。
三、修复方向与建议
-
确保初始化正确
- 在
GameUpdateAndRender()
或类似初始化流程中,显式设置RenderGroup
中的ClipRectStack
或相关裁剪变量为合理的默认值; - 使用固定结构初始化,而不是依赖零散赋值。
- 在
-
增强安全性检查
- 在
PushRenderElement()
以及PushClipRect()
逻辑中加入更多的 sanity-check,防止未初始化状态被意外使用; - 比如判断裁剪栈计数是否为负数、越界、极端大值等。
- 在
-
调试期输出诊断信息
- 加入 debug 输出或断点提示,在第一次访问裁剪数据前输出其值,方便识别是否来自初始化缺陷;
- 保持断点放在
PushRenderElement()
和PushBuffer()
,重点关注剪裁逻辑路径。
四、总结
此次调试结果表明,渲染流程中的某些核心状态变量在初始化阶段未正确设定,导致程序一开始就进入错误状态。这种问题不会在运行中逐步演变,而是"开局即错",需要从数据结构初始配置的源头入手修复。今后应加强对渲染上下文状态初始化的一致性检查,避免类似问题反复发生。
game_platform.h:让 RenderCommandStruct() 采用正确的默认值
在 game_platform.h
中对 RenderCommandStruct()
的默认构造逻辑进行了修正,使其能够使用正确的默认值来初始化各个成员,以避免后续渲染过程中因未初始化变量导致的异常行为。具体调整内容和逻辑如下:
一、主要结构成员初始化说明
-
画布尺寸设置:
Width
与Height
被设定为默认的画布宽度与高度(通常在创建渲染上下文时设置)。- 确保初始值合理,避免后续渲染逻辑在未知分辨率下工作。
-
PushBuffer 内存管理:
-
MaxPushBufferSize
设置为合适的最大值(用于控制可写入的渲染命令内存区大小)。 -
PushBufferBase
和PushBufferDataAt
这两个指针/偏移变量被正确初始化:PushBufferBase
通常指向该命令缓冲区起始;PushBufferDataAt
初始应指向从尾部减去MaxPushBufferSize
的位置,保证从缓冲尾部向前写入。
-
-
排序相关字段:
LastManualSortKey
初始化为一个清零值,用于记录上一个手动排序关键字;SortEntryCount
、ClipRectCount
等与排序或裁剪相关的计数器都被设置为 0,避免初始状态下出现非法访问。
-
清除标志与裁剪相关:
ClearColor
、ClearFlags
等字段设定默认颜色和清除行为;CurrentClipRect
和ClipRectStack
(或其相关变量)初始化为默认裁剪状态或空栈状态,防止出现未定义裁剪区域导致的渲染错误。
二、修复背景与目的
- 之前版本中,某些字段虽然理论上应在运行时动态设置,但实际在未设置前就被使用;
- 这导致例如
CurrentClipRect
或SortEntryCount
等关键字段中含有垃圾值,影响渲染结果; - 修复逻辑是确保在结构体构造阶段就设定合理的默认值,即便后续逻辑没有显式赋值,也不会发生异常行为。
三、对系统稳定性的影响
- 避免了初始化缺失导致的潜在内存访问错误、渲染崩溃;
- 提高了代码健壮性,特别是在早期构建系统或在调试过程中对状态未明确控制的场景;
- 简化后续渲染模块逻辑,不再需要频繁检查某些关键变量是否为"合法"状态。
四、后续建议
- 对所有
RenderCommandStruct
实例都统一通过该修复后的初始化方式创建,避免外部手动赋值; - 类似的数据结构如
RenderGroup
、RenderElement
等也应采用这种清晰的构造方式统一管理默认状态; - 可加入断言(assert)验证关键成员的初始化状态,增强调试效率。
通过这一修复,我们显著增强了渲染命令系统的初始稳定性,为后续模块清晰运作打下坚实基础。
你之前提到编译器会优化代码导致指针比较不安全。这种情况什么时候会发生?
在讨论编译器优化导致指针比较变得不安全的情况时,核心问题在于:编译器在进行优化时,可能根据语言标准或未定义行为的假设,移除或重排某些指针操作,从而导致结果与预期不一致。
以下是详细的情况说明:
一、编译器优化与指针比较不安全的根源
-
指针越界或未定义行为(Undefined Behavior, UB)引发优化失控:
- 如果程序逻辑中对两个不属于同一对象或数组的指针进行比较,这种行为在 C/C++ 中属于未定义行为。
- 编译器根据语言标准可能认为这种行为"永远不会发生",因此移除相关代码或重排比较逻辑。
-
对象生命周期问题:
- 比较中涉及的指针指向的对象如果已被释放或超出作用域,编译器可能将其视为不可达,从而优化掉相关代码。
- 例如某个
malloc
的内存被free
后仍然比较其地址,结果可能不可预测。
-
结构体内部或不同分配块中的地址比较:
- 指向不同堆内存块或栈变量的指针直接比较,在某些情况下,编译器可能假设它们永远不相等,并省略比较逻辑。
-
违反严格别名规则(Strict Aliasing Rule):
- 如果代码中通过不兼容类型访问同一内存,再进行指针比较,会让编译器以为它们不可能重叠或相等,导致逻辑错误。
二、常见的错误优化示例
-
编译器看到:
cppint a, b; if (&a < &b) { /* ... */ }
如果
a
和b
并不属于同一个数组或对象,标准未定义行为允许编译器假设比较无效,甚至省略整个判断。 -
又如:
cppint* p = malloc(...); free(p); if (p != NULL) { /* ... */ }
虽然看起来逻辑没错,但
p
已不再有效,某些编译器可能在高优化等级下移除判断分支。
三、避免不安全指针比较的方法
-
只在相同数组或内存块内进行指针比较:
- 指针运算与比较应限制在同一对象范围之内。
-
使用整型地址值(如
uintptr_t
)作地址比较时需小心:- 虽然能强制比较地址,但不能规避潜在 UB 问题。
-
避免在释放或作用域外访问指针:
- 所有比较必须在对象合法生命周期内完成。
-
可考虑引入逻辑索引或ID来替代地址判断:
- 用整数或索引来表示资源位置,更符合优化期行为预期。
四、结语
指针比较变得"不安全"的根源并不是编译器本身错误,而是源代码中包含了不符合语言规范的行为。当编译器在高优化等级下启用"基于标准"的重排与删减时,这些未定义行为就会暴露出问题。因此,需要谨慎处理指针的生命周期、所属关系以及比较逻辑,尽量避免跨对象、跨内存区域的直接地址比较。
黑板讲解:"内存区域" / "分配",以及指针运算
我们探讨了一个与 C 语言规范和编译器优化行为相关的问题,这个问题围绕的是指针的算术运算与类型对齐假设之间的关系。
一、内存块与类型对齐假设
在 C 语言规范中,存在一个概念可以被称为"内存区域"或"分配块"。当我们在一个内存块中定义多个同一类型的对象指针,比如 Type* a
和 Type* b
,并对它们进行指针差值运算(a - b
)时,编译器会默认它们指向一个连续数组中的两个元素。
- 假设
Type
是一个 12 字节的类型,编译器会认为指针a
和b
都是指向某个Type[ ]
数组中的元素,它们之间的距离一定是 12 的倍数。 - 因此,在默认行为下,编译器不允许指针之间的距离为非类型大小的倍数,哪怕它们实际上是有效内存地址。
二、指针差值与实际偏移的冲突
在直觉中,我们可能期望下面这种做法是可靠的:
c
(uint8_t *)a - (uint8_t *)b / sizeof(Type)
- 即先将指针转换成
uint8_t*
(字节指针),再计算实际地址差值,最后除以类型大小,得出逻辑元素间距。 - 但如果直接写成
a - b
,编译器根据规范,会以为它们是在一个合法的连续数组中,因此可能对差值做出一些意想不到的假设,甚至在某些情况下省略或错误优化这段代码。
三、规范带来的风险行为
这种行为根源在于 C 语言标准默认的行为:
- 当对两个类型相同的指针进行差值或比较时,编译器会假设它们来自一个合法的数组范围内。
- 因此如果
a
和b
实际来自两个不同的独立对象或内存块,这种差值行为在标准中是未定义的(Undefined Behavior)。 - 编译器有权自由地根据这种"未定义行为"来进行激进优化,最终可能会产生程序运行错误或逻辑错误。
四、安全的做法:使用字节指针
为了规避这种优化风险:
- 在进行任何涉及偏移计算的指针运算前,我们都将指针显式转换为
uint8_t*
类型。 - 因为
uint8_t*
被视为"通用内存访问指针",不会触发类型对齐假设或数组假设,避免 UB。 - 这样我们就能精确地控制地址运算逻辑,不依赖编译器对类型布局的假设。
示例代码做法如下:
c
uintptr_t offset = ((uint8_t *)a - (uint8_t *)b);
五、总结
- C 语言中对指针进行差值运算时,编译器可能基于类型信息做出危险的优化行为。
- 特别是在结构体、内存池、自定义内存管理系统中,如果两个指针不属于同一数组,这种优化行为会带来潜在错误。
- 为避免此类问题,我们强烈依赖将指针转换为
uint8_t*
后再进行算术运算,从而绕过类型相关的假设。 - 这是一种对抗编译器"聪明过头"的保护性编程习惯,也是在高性能渲染代码中常见的一种防御性写法。
当前状态总结:
- 程序仍然会崩溃,未完成最终调试。
- 问题本质上是由于指针相关的错误,某些数据没有被正确地写入或放入预期的位置。
- 逻辑结构已经逐渐理顺,只是还有一些值未被正确设置或某些地址未对齐导致运行时错误。
后续计划:
- 下一次继续调试,会直接在调试器中逐步单步执行,观察指针行为以及数据在内存中的放置过程。
- 主要是验证PushBuffer() / PushRenderElement() 系列函数中,指针指向的内存区域是否如预期那样被正确写入和更新。
建议复习与练习:
-
可以提前下载源码,尝试进行**"课后作业式"的调试练习**。
-
步骤包括:
- 设置断点 在
PushRenderElement()
和PushBuffer()
等关键函数; - 观察传入参数是否正确;
- 查看内存中相关 buffer 是否正确写入;
- 找出具体哪一处数据写入失败或错位导致渲染崩溃;
- 思考可能的修复方案。
- 设置断点 在
特别提示:
- 问题本身难度不高,只是需要一定耐心;
- 调试时重点关注 指针偏移、内存对齐、buffer 写入逻辑;
- 不需要深入分析全部渲染逻辑,只需关注当前崩溃前后的行为是否一致;
- 目的是验证缓冲区管理是否健壮、通用化封装是否有遗漏。
小结:
本阶段主要任务是为渲染推送逻辑构建通用接口,如 PushBuffer()
、push_buffer_result
等,重构原本分散的逻辑,使其集中一致,并解决相关初始化与写入崩溃问题。虽然还有 bug,整体结构趋于合理,下一次将集中进行调试修复。
check一下修改的有没有问题

check一遍没问题