GPU（Metal）上的C++类型，如何将另一个变量的类型保存到一个类中，并确保所有类实例具有相同的大小？

Question

CPU 端的伪代码：

class Sphere {
//some property 
}

class Square {
//some property
}

class BVH {
    Type type; // save the type of Sphere or Square, or other types.
    // But the instance of this class should maintain the same size.
}

可以使用enum 作为类型，然后在 GPU 上检查类型和分支。我已经让它在 GPU 上工作了。但是如果我可以将type 直接保存到这个类中，也许我可以在 GPU 上进行类型转换和使用模板。据我了解，它将减少所有丑陋的分支。

所有逻辑都发生在 GPU 端，CPU 端只是准备数据。 GPU(Metal) 没有超类和虚函数，但支持模板。除非我可以在 GPU 上获得相同的类型，否则最好避免使用任何 std 内容。

Answer 1

由于您谈到解析到 GPU，我假设您需要的是一个丑陋的解决方案，您的重点是它的效率而不是可读性和美观性。这看起来像这样：

union Figure
{
    Square square;
    Sphere sphere;
};

class BVH {

public:

    enum class FigureType { Square, Sphere };
    BVH(Square square) // or const Square& square, or move...
    {
        type = FigureType::Square;
        figure.square = square;
    }
    BVH(Sphere sphere) { ... }
    // Or instead of the two signatures above,
    // BVH(Figure figure, FigureType type);
    // although that would allow the two parameters to not match.
    // One might even consider to make the enum private.

    void process()
    {
        // or switch
        if(type == FigureType::Square) process_square();
        ...
    }

private:

    FigureType type;
    Figure figure;

    void process_square()
    {
        figure.square.do_something();
    }
}

有关unions 的更多信息，请参阅https://en.cppreference.com/w/cpp/language/union

但同样，unions 是丑陋的，我只在你真的必须这样做时才提到那些可能性，丑陋的非常低级的编程。如果您可以通过将BVH 制作为模板，或者如果您可以引入一些超类Figure，Square 和Sphere 从中继承并让BVH 存储指向Figure 的指针，甚至可以使用@ 987654331@为子类提供覆盖的接口，这样会更好。