Metal 着色语言编程指南十四

最新推荐文章于 2023-03-15 16:03:09 发布

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本文介绍Metal着色语言中的隐式类型转换规则，包括标量、矢量及矩阵之间的转换，并探讨了static_cast和as_type操作符在类型转换与数据重解释中的应用。

隐式类型转换 (Implicit type conversions)

Metal 着色语言支持标量间的类型转换，这种转换是试图用把等价的值用一种新的数据类型来表示，比如：int的5 被转换为float的时候为5.0. 矢量的类型转换更为严格，　矢量到另一种矢量或者标量的转换是非法的，会引起编译错误，　　例子如下：　

int4 i;
float4 f = i;    // compile error

但是从标量到矢量的类型转换则是合法的，　标量的值会被赋给矢量的每个成员，　每个赋值都是一次类型转换，　例子如下：

float4 f = 2.0f;    // f = (2.0f, 2.0f, 2.0f, 2.0f)

标量或者矢量到矩阵的类型转换是非法的，反之亦然。

指针类型的隐式转换遵从C++11标准。

类型转换与数据重解释(Type conversions and Reinterpreting Data)

Metal 着色语言适用static_cast操作符来执行类型转换，转换使用非饱和模式和设备默认的舍入模式: 转换为浮点数时，可能是向最近的偶数舍入，或者零舍入，转换为整数则是向零舍入。布尔值的false 被转为值0， true 被转为值1 .

Metal 着色语言增加了 as_type<type_id>操作符，允许对数据进行重解释。重解释是一种保持二进制值不变，用新的类型来解释这个数据的过程。

举例来说， as_type<float>(0x3f80000) 是 1.0f. 因为根据IEEE-754, 单精度浮点数标准， 0.1f的二进制表示为0x3f80000。但是如果源和目标类型的二进制比特数不同的话，使用as_type<type_id>是非法的。例子如下：

float f = 1.0f;
// Legal. Contains: 0x3f800000
uint u = as_type<uint>(f); 

// Legal. Contains:
// (int4)(0x3f800000, 0x40000000, 
//        0x40400000, 0x40800000)
float4 f = float4(1.0f, 2.0f, 3.0f, 4.0f);
int4 i = as_type<int4>(f);

int i;
// Legal. 
short2 j = as_type<short2>(i);

half4 f;
// Error. Result and operand have different sizes
float4 g = as_type<float4>(f);

float4 f;
// Legal. g.xyz will have same values as f.xyz.
// g.w is undefined
float3 g = as_type<float3>(f);

注: 饱和模式是指不同精度类型转换时候，如果目标低精度的最大值小于（或大于）源数据的最小值（最大值）时，将结果饱和操作为最小值（最大值）的做法。

第二章　Data Types 完, 译自：

https://developer.apple.com/library/ios/documentation/Metal/Reference/MetalShadingLanguageGuide/data-types/data-types.html#//apple_ref/doc/uid/TP40014364-CH2-SW1