如何使用既设置计数又填充数组的函数？

Question

Vulkan API 函数vkEnumerateInstanceExtensionProperties 包含一个计数地址和数组地址作为参数。对于这个问题，可以忽略第一个参数。函数签名如下：

VkResult vkEnumerateInstanceExtensionProperties(
    const char*                                 pLayerName,
    uint32_t*                                   pPropertyCount,
    VkExtensionProperties*                      pProperties);

vkEnumerateInstanceExtensionProperties 的行为由文档（上面链接）定义：

如果pProperties 参数是nullptr，则pPropertyCount 参数设置为可用结构的数量。

否则，pPropertyCount 应该反映所传递的 pProperties 数组的大小，并且该数组将被填充。如果数组太小，则返回前pPropertyCount 项（并且函数返回错误代码）。

我想这是 C++（或至少在 Vulkan API 中）中的一种常见设计选择，否则我在使用 Vulkan 的最初几个小时内不会偶然发现它，所以我的问题（哪个我在下面问）可能可以更一般地回答，但也欢迎 Vulkan 特定的答案。

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我想检索该函数提供的所有结构。

我（松散地）遵循的Vulkan tutorial 指定我应该使用以下“算法”来实现它：

1. 检索元素计数第一次调用
2. 分配一些数组或数据结构
3. 第二次调用填充数组

在看起来像这样的代码中（本教程使用向量并传递它的保留数组）：

uint32_t count = 0;
vkEnumerateInstanceExtensionProperties(nullptr, &count, nullptr); // only retrieve count
VkExtensionProperties* list = new VkExtensionProperties[count];
vkEnumerateInstanceExtensionProperties(nullptr, &count, list); // now populate the array
// after use
delete[] list;

但是，这需要调用 Vulkan API 函数两次。我觉得这不是 Vulkan API 设计者的意图。是否有更优化的方法来检索结构列表？

Vulkan documentation page 指出，如果 API 状态发生变化，连续调用之间可用结构的数量可能会有所不同。

Answer 1

我想这是 C++ 中比较常见的设计选择

我会说这是 C 中常见的 [API] 设计选择。 C++ 有其他/更好的方法来做到这一点（也许在这里返回 std::vector 是合适的）。

但是，这需要调用 Vulkan API 函数两次。我觉得这不是 Vulkan API 设计者的意图。

在我看来，正是的意图，否则教程不会这么说！否则你会怎么做？反正我不会太担心。如果这样做很昂贵，他们就不会那样做。

Vulkan 文档页面指出，如果 API 状态发生变化，连续调用之间可用结构的数量可能会有所不同。

这听起来不太可能在实践中发生，只要看一眼那个链接，但如果你得到 VK_INCOMPLETE 回来，你可以把结果扔掉重新开始。

在看起来像这样的代码中......

这看起来不错 - 在 C 中 - 但在 C++ 中，本教程正在做什么（使用向量并传递其保留数组）将是我的选择。我想 Vulkan API 是故意用 C 编写的，以便 C 和 C++ 程序都可以使用它。

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编辑，解决 OP 在 cmets 中关于为什么 Vulkan 选择这种 API 风格的问题：

嗯，很实用。抛开我发现的关于它应该是一个函数还是两个函数的相当不相关的细节（谁在乎，真的吗？），更好的问题是谁应该分配必要的内存来保存结果以及为什么。

有两种基本方法：

1. 调用者分配所需的内存，然后在完成后负责释放它。
2. 库分配所需的内存并提供一个额外的（可能是通用的）函数来在调用者完成它时释放它。

方法 1 在 Win32 API 中被广泛使用，它的优点是您在教程中引用的示例，即 this（为简洁起见省略了错误检查）：

uint32_t extensionCount = 0;
vkEnumerateInstanceExtensionProperties(nullptr, &extensionCount, nullptr);
std::vector<VkExtensionProperties> extensions(extensionCount);
vkEnumerateInstanceExtensionProperties(nullptr, &extensionCount, extensions.data());

是可能的。如果库分配内存，那就更尴尬了。

方法 2 意味着您只需要调用一次vkEnumerateInstanceExtensionProperties()，因为它可以分配所需的任何内存量并将其返回给您。

所以，方法 1 更灵活，方法 2 肯定更方便，也许更高效（效率多少完全取决于 API 背后的内容。

请注意：让库分配内存并让调用者释放它不是一个明智的选择。这样做是走向毁灭的道路（他们很可能使用不同的堆，例如，想象一下 会造成的混乱）。

建议：将您计划使用的 Vulkan 部分封装在一个漂亮、友好的 C++ API 后面，该 API 在最合适的容器中返回类似的结果。如果您打算认真使用它，您会很高兴的。

更新：哦，已经有人这样做了，请参阅上面@Ekzuzy 的评论。不错。