接口介绍

接口概述

Vulkan提供了两种编程接口风格：

1. 原生C接口：定义在vulkan/vulkan.h头文件中

2. C++封装：Vulkan-hpp提供现代C++封装，位于：

   • vulkan/vulkan.hpp：基础封装
   • vulkan/vulkan_raii.hpp：RAII资源管理封装

注意：vulkan.hpp已包含原生头文件，无需重复引入。

接口风格对比

Vulkan-hpp封装与底层C风格接口略有不同，下面将为你粗略展示二者的差异。

你目前不需要记住这些内容，因为在后续的代码编写过程中，你很快就会熟悉这些内容。

C风格接口特点

1. 命名规范：

   • 所有类型/宏以VK或Vk开头
   • 示例：VkFormat, VkInstance, VkXxxxCreateInfo

2. 常量表示：

   • 使用宏定义布尔值、扩展名和枚举值等
   • 示例：VK_TRUE, VK_EXT_DEBUG_UTILS_EXTENSION_NAME

3. 错误处理：

   • 通过返回值VkResult判断执行状态
   • 输出参数通过指针返回

4. 资源管理：

   // 创建CreateInfo结构体并填写参数
   VkInstanceCreateInfo createInfo{};
   createInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_INSTANCE_CREATE_INFO;
   // ...flags和其他参数设置
   
   // 创建对象并检查错误
   VkInstance instance;
   if (vkCreateInstance(&createInfo, nullptr, &instance) != VK_SUCCESS) {
       throw std::runtime_error("创建失败");
   }
   
   // 必须手动释放
   vkDestroyInstance(instance, nullptr);
   

为何如此复杂？
因为底层接口使用C编写，没有命名空间，没有类，没有错误处理和RAII。

C++风格接口特点

1. 命名空间：

   • 所有类型位于vk命名空间
   • RAII封装位于vk::raii

2. 改进特性：

   • 使用 Flags 、Bit 、e 区分特殊的枚举类型。
   • 构造函数和资源创建函数直接返回对象
   • 提供RAII支持，无需手动清理资源
   • 使用异常机制处理错误
   • 更加现代的语法（成员函数，命名空间，默认参数...）

3. 资源管理示例：

   try {
       vk::InstanceCreateInfo createInfo(
           // sType无需设置
           ... // flags和其他参数提供默认构造
       );
   
       // RAII方式创建
       vk::raii::Instance instance = context.createInstance(createInfo);
   
       // 自动管理生命周期
   } catch (const vk::SystemError& err) {
       // 异常处理
   }
   

vk::raii基本原理

vk::raii:: 是 Vulkan-HPP 中提供的 RAII 包装器，用于自动化资源管理。

核心设计理念

1. 资源封装：

   • 每个 vk::raii:: 类型（如 vk::raii::Semaphore）内部存储对应的 Vulkan 原始类型（如 vk::Semaphore）的指针
   • 在析构时自动调用相应的 destroy 或释放函数

2. 构造控制：

   • 默认构造函数通常被禁用（防止无效资源）
   • 允许用 nullptr 构造（表示空资源）
   • 禁用拷贝构造（小部分资源允许拷贝）
   • 允许移动构造（资源管理权转移）

隐式转换

vk::raii::Semaphore semaphore = ...;  // RAII 对象
vk::Semaphore rawSemaphore = semaphore;  // 隐式转换为原始类型

注意 vk::Semaphore只是句柄，没有资源。资源将在 vk::raii::Semaphore 被析构时释放。

显式转换

当需要多次转换时，可以使用*运算符进行显式转换，这实际是重载了成员运算符。

vk::raii::Semaphore semaphore = ...;
someFunction(*semaphore);  // 使用 * 运算符获取内部原始引用
// *semaphore 返回 vk::raii::Semaphore&

核心差异总结

特性	C接口	C++封装
命名空间	全局前缀(Vk/VK)	vk命名空间
枚举值	宏定义	类枚举成员(e前缀)
资源创建	分离Create/Destroy函数	构造函数/RAII自动管理
错误处理	返回值检查	异常机制
扩展名	保持宏定义不变	保持宏定义不变
结构体初始化	需手动设置sType	构造函数自动处理

提示：本教程将主要使用C++ RAII封装，既保持现代C++风格，又简化资源管理。

代码编辑器

建议使用一个足够智能的编辑器。 当你不确定某些函数的参数和它的含义时，可以右键函数并跳转到它的定义，从而查看函数参数列表。Visual Studio/VSCode/CLion都能提供此功能。

---

下面让我们开始绘制第一个三角形！！

---