在專業軟件開發中，最重要的一個方面就是盡早發現錯誤。當然，最好的情況是我們甚至不能編寫錯誤的代碼。其次最好的是編譯器可以檢測到的錯誤。
最壞的情況是運行時錯誤。最難的部分隱藏在只在特定情況下運行的代碼中。墨菲定律說，這種情況首次發生在顧客的環境中。
如果您使用的是 Vulkan ，有幾種方法可以創建運行時錯誤。即使 Vulkan 提供了很好的驗證層，您也必須運行這部分代碼來檢測此類錯誤。順便說一句，我建議你不要在沒有使用驗證層的情況下用 Vulkan 編程！
當使用 Vulkan – hpp 時，一些運行時錯誤變成編譯時錯誤 . Vulkan -HPP 是針對 Vulkan API 的頭報頭 C ++綁定。它由 Khronos 維護，作為 Vulkan 生態系統的一部分，可以在 GitHub 上找到 Khronos Group / Vulkan – hpp 。它也是 LunargVulkan SDK 的一部分。有關詳細信息，請參閱 Vulkan C ++綁定加載 和 開放源碼 Vulkan C ++ API 。
有助于將錯誤轉移到編譯時的特性
Vulkan -hpp 通過以下功能幫助消除運行時錯誤：
- 枚舉類與普通枚舉比較
- 幫助程序類
vk::Flags - 結構 常量成員
sType vk::StructureChain- 處理 32 位版本中的 類型安全
枚舉類
使用 Vulkan ，可以得到很多枚舉類型。除了 VkResult ，它們都是使用以下命名方案構造的：
typedef enum VkEnumName {
VK_ENUM_NAME_VALUE_A = 0,
VK_ENUM_NAME_VALUE_B = 1,
…
} VkEnumName;
使用 Vulkan -hpp ，可以為這些枚舉類型中的每一種獲得一個枚舉類：
namespace vk
{
…
enum class EnumName
{
eValueA = VK_ENUM_NAME_VALUE_A,
eValueB = VK_ENUM_NAME_VALUE_B,
…
};
…
}
首先，它們都位于名稱空間 vk 。您可以通過定義 VULKAN_HPP_NAMESPACE 來調整該命名空間。 enum 類本身沒有前綴 Vk ，因為這對于命名空間來說是多余的。最后，一個 enum 類的每個值都跳過前綴 VK_ENUM_NAME ，因為這個前綴又與命名空間和枚舉類名冗余。它們以小寫字母“ e ”作為前綴，并包含實際枚舉值名稱的 camelCase 版本。枚舉類值不允許以數字開頭，因此“ e ”前綴阻止了這一點。例如，無論你在 C 代碼中使用 VK_ENUM_NAME_VALUE_A ，都使用 vk::EnumName::eValueA 代替 C ++代碼。
那么，你從 Vulkan -hpp 中的 enum 類得到了什么呢？畢竟，由于 Vulkan 中的枚舉值命名方案，不可能有兩個同名的枚舉值。這根本不是你的問題，而是 Khronos 的 Vulkan 人的問題。此外，您不太可能希望將變量或函數作為枚舉值之一命名，即使這些名稱已導出到全局范圍。誰知道呢？有人喜歡函數名，比如 MIG 。
這里重要的一點是，在 Vulkan -hpp 中，沒有隱式轉換到 int 。不能將枚舉類值賦給 int 類型，至少不會意外。也不能比較來自不同枚舉類的兩個枚舉類值。當您比較兩個枚舉器中的兩個枚舉值時，會產生警告。 MIG 是依賴于編譯器的，當然，一個警告比錯誤更容易被忽略。
助手類 vk :： Flags
對于 Vulkan ，有兩個數據類型對，使用以下命名方案：
typedef enum VkEnumNameFlagBits = {
VK_ENUM_NAME_VALUE_A_BIT = 0x00000001,
VK_ENUM_NAME_VALUE_B_BIT = 0x00000002,
…
} VkEnumNameFlagBits;
typedef VkFlags VkEnumNameFlags;
這里， VkFlags 只是一個 uint32_t ，并且 VkEnumNameFlags 應該通過從 VkEnumNameFlagBits 中對適當的枚舉值進行排序來保存相應枚舉 VkEnumNameFlagBits 的零個或多個值。由于* FlagBits 和* Flags 之間除了它們的公共名稱部分之外，沒有真正的聯系，編譯器對此無能為力。允許對任意枚舉值或整數應用位運算符。如果錯誤組合的* Flags 值恰好是位的有效組合，即使它們可能不是您所希望的那樣，即使驗證層 MIG ht 也無法捕捉到這一點。它 MIG 感覺你像是在未定義的行為領域，即使程序完全按照你告訴它做的去做。這不是你想讓它做的。
使用 Vulkan -hpp ，可以得到相應的對：
namespace vk
{
…
enum class EnumNameFlagBits : VkEnumNameFlagBits
{
eValueA = VK_ENUM_NAME_VALUE_A_BIT,
eValueB = VK_ENUM_NAME_VALUE_B_BIT,
…
};
using EnumNameFlags = Flags<EnumNameFlagBits>;
…
}
有了這個結構，這樣的尷尬局面就不會發生了。不能對枚舉類值應用位運算符。 vk::EnumNameFlags 枚舉知道相應的 vk::EnumNameFlagBits 。 helper 類 vk::Flags 提供的功能允許您對來自同一個枚舉類的枚舉類值應用位運算符，但僅對這些值應用這些值。不能將它們與來自不同枚舉類的值組合。在編譯時，只使用允許的標志位構造標志。
結構的 sType 成員
稍微遠離枚舉， Vulkan 中有許多結構將枚舉類型 VkStructureType 的成員 sType 作為第一個元素。對于這些結構中的每一個，都必須將該成員設置為為為該結構指定的值。在下面的代碼示例中，成員 sType 必須設置為 VK_STRUCTURE_TYPE_STRUCT_NAME 。
typedef struct VkStructName {
VkStructureType sType;
…
} VkStructName;
沒那么難，但你必須做對。不要忘記設置它，也不要通過從代碼中的另一個位置復制來將其設置為錯誤的值。例如，以下值在視覺上接近：
VK_STRUCTURE_TYPE_GRAPHICS_PIPELINE_CREATE_INFOVK_STRUCTURE_TYPE_COMPUTE_PIPELINE_CREATE_INFO
對于 Vulkan -hpp ，在結構上有以下限制：
namespace vk
{
…
struct StructName
{
…
const vk::StructureType sType = vk::StructureType::eStructName;
…
};
…
}
就這么簡單。當您實例化類型為 StructName 的結構時，您不必擔心為成員 sType 設置正確的值，因為它已經設置好了。因為它是常量成員，所以不能意外地覆蓋它。
對于感興趣的模板元程序員來說： struct StructName 還提供了一個靜態成員 structureType ，即 vk::StructureType 值。有一個名為 CppType 的類型特征，它從 vk::StructureType 值中獲取結構的類型。
幫助程序類 vk :： StructureChain
Vulkan 中的許多結構都有 pNext 作為第二個成員：
typedef struct VkStructName {
VkStructureType sType;
const void* pNext;
…
} VkStructName;
某些結構被指定為延伸其他結構。 pNext 指針用于創建結構鏈。有些結構可以多次成為該鏈的一部分，具有不同的實例。您的代碼 MIG ht 如下所示：
ChainedStruct chained = {};
chained.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_CHAINED_STRUCT;
// set other values of chained
AnchorStruct anchor = {};
anchor.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_ANCHOR_STRUCT;
anchor.pNext = &chained;
// set other values of anchor
使用這種方法，有幾個潛在的錯誤。例如， MIG ht 將一個結構鏈到 AnchorStruct 實例，該實例沒有指定在鏈中。或者您意外地鏈接了一個結構的多個實例，其中只允許一個實例。甚至內存管理也會導致意外行為。例如，當您有一個使用局部變量創建鏈的函數時，就像前面的代碼示例中那樣，當該函數最終按值返回錨點時，您已經注定要失敗了。 MIG 指出的鏈式結構已經消失。
對于 Vulkan -hpp ，該代碼看起來幾乎相同：
namespace vk
{
…
struct StructName
{
…
const vk::StructureType sType = vk::StructureType::eStructName;
const void * pNext = {};
…
}
…
}
您可以使用與 Vulkan 相同的方法來使用它，潛在錯誤的來源相同。 helper 類 vk::StructureChain 在這里幫助編譯器，如下面的代碼示例所示：
vk::StructureChain<vk::AnchorStruct, vk::ChainedStruct> chain
(
{ /* set other values of anchor */ }
{ /* set other values of chained */ }
);
當然，這條鏈會變得任意長。編譯器可以檢查是否所有鏈式結構都指定為擴展 MIG 。如果同一個鏈式結構多次出現，編譯器會檢查是否允許。訪問這樣一個鏈的元素將與您習慣于使用純 C 型結構鏈略有不同：
vk::AnchorStruct const & anchorStruct = chain.get<vk::AnchorStruct>();
vk::ChainedStruct const & chainedStruct = chain.get<vk::ChainedStruct>();
如果必須在運行時從結構鏈中刪除元素，可以使用成員函數 vk::StructureChain::unlink 來執行此操作。這樣，結構鏈的內存占用不會改變，但是現在未使用的部分將被跳過，因為該鏈中的任何 pNext 指針都不會指向這些部分。要重新鏈接，請使用 vk::StructureChain::relink 。
型式安全
最后，我們來看一個稍微不同的主題，類型安全。這是 Vulkan 的一個問題，尤其是對于 32 位構建。在 32 位內部版本中，所有不可分派的句柄（如 VkBuffer 、 VkImage 和 VkSemaphore 都只是 uint64_t 上的 typedef ：
#define VK_DEFINE_NON_DISPATCHABLE_HANDLE(object) typedef uint64_t object; … VK_DEFINE_NON_DISPATCHABLE_HANDLE(VkBuffer) VK_DEFINE_NON_DISPATCHABLE_HANDLE(VkImage)
您可以調用 vkCreateBuffer 并傳入指向 VkImage 的指針作為最后一個參數。您還可以將 VkImage 分配給 VkBuffer 或對它們進行比較，沒有任何錯誤！
由于 Vulkan -hpp 中的相應類型是獨立的類，沒有任何繼承關系，編譯器不允許這些操作中的任何一個。你不會弄錯的。
與運行時錯誤相比，更傾向于編輯時錯誤預防
正如我前面所說，最好的情況是甚至不能編寫錯誤的代碼。 Vulkan -hpp ，可能與所有現代 IDE 一起幫助您設置結構的成員。因為每個 vk :： struct 都有一個構造函數，該構造函數的每個成員都有一個參數列表，除了前面提到的 sType 和 pNext ， IDE 可能會在編輯時引導您遍歷所有這些參數，從而更難忽略任何錯誤。
把您的 Vulkan 的項目切換到 C ++
這些是 Vulkan -hpp 的一些特性，它們極大地簡化了用 Vulkan 進行編碼的工作。這些特性在運行時開銷為零的情況下可用。只是編譯器需要多工作一點。您仍然必須（幾乎）像使用 plainVulkan 一樣顯式地編程，但是編譯器可以更好地檢查代碼。這樣可以節省你很多時間！
